CS236241B1

CS236241B1 - Inlet neck, especially heat exchangers

Info

Publication number: CS236241B1
Application number: CS762583A
Authority: CS
Inventors: Pavel Dvorak; Jan Just
Original assignee: Pavel Dvorak; Jan Just
Priority date: 1983-10-18
Filing date: 1983-10-18
Publication date: 1985-05-15

Abstract

Vstupní hrdlo je určeno pro přívod média zejména do výměníků tepla k účinnému naproudění svazku trubek těchto výměníků. V ose hrdla kolmo na prou média Ve vzdálenosti rovné jedné polovině osové délky hrdla je umístěna kruhová clona, pro udržení proudění u stěn hrdla. Před clonou a za ní jsou umístěny přepážkové - díly, které jsou vzájemně pootočeny o 45° Tyto díly stabilizuji proudové poměry uvnitř hrdla.The inlet nozzle is intended for the supply of medium, especially to heat exchangers, for effective flow of the tube bundle of these exchangers. In the axis of the nozzle, perpendicular to the flow of the medium, at a distance equal to one half of the axial length of the nozzle, a circular diaphragm is placed to maintain the flow at the walls of the nozzle. In front of and behind the diaphragm, there are baffle parts, which are mutually rotated by 45°. These parts stabilize the flow conditions inside the nozzle.

Description

Vynález se týká vstupního hrdla, zejména výměníků tepla, u něhož se řeší proudové poměry vstupního media.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an inlet port, in particular a heat exchanger, in which the flow conditions of the inlet medium are solved.

Na vstupní hrdla jsou kladeny technicko-ekonomické požadavky. Je to především účinné naproudění svazku trubek výměníků vstupním médiem, nízká tlaková ztráta, dynamická stabilita a v neposlední řadě výrobní, materiálová a prostorová úspornost. Dosud se vstupní hrdla řeší jako kuželové difuzory buá jednoduchého provedený nebo obvykleji s jedním až dvěma Vloženými kuželovými mezikusy. Toto provedení představuje celkový úhel rozevření stěn hrdel kolem 40° prakticky dostupné maximum pro odpovídej ící neproudění svazku. Další zvyšování rozevření hrdla, doprovázené odtržením proudu od jeho stěn, je již z.energetického i dynamického hlediska nevýhodné. Uvedený úhel^40° přitom je stále pro účinné neproudění svazku nedostatečný»Technical and economic requirements are placed on the inlets. It is especially efficient flow of the tube bundle of heat exchangers through the input medium, low pressure drop, dynamic stability and last but not least production, material and space saving. Up to now, the inlet nozzles have been designed as conical diffusers either simple or more usually with one or two intermediate conical adapters. This embodiment represents an overall opening angle of the throat walls of about 40 [deg.], The practically available maximum for corresponding bundle non-flow. A further increase in the opening of the throat, accompanied by the breakage of the current from its walls, is already disadvantageous from an energy and dynamic point of view. The said angle of 40 ° is still insufficient for efficient beam flow »

Výše uvedené nevýhody stávajícího stavu techniky jsou odstraněny vstupním hrdlem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v ose hrdla kolmo na proud média ve vzdálenosti rovné jedné polovině osové délky hrdla je umístěna kruhová clona. Před kruhovou clonou je umístěe první přepážkový díl a za kruhovou clonou je .umřstěn druhý přepážkový díl. Oba přepážkové díly jsou vzájemně potočeny o 45°.The above-mentioned disadvantages of the prior art are eliminated by the inlet throat according to the invention, which consists in that a circular orifice is arranged in the throat axis perpendicular to the medium flow at a distance equal to one half of the throat length of the throat. A first baffle is placed in front of the annular aperture and a second baffle is placed behind the annular aperture. Both partitions are rotated 45 ° to each other.

Řešením podle vynálezu se dosáhne při extremní^ úhlu rozevření stěn hrdla dostatečně krátkého .široce rozevřeného hrdla, které odpovídá naproudění trubkového svazku. Rychlostní profil je dostatečně vyrovnaný již od prvních řad trubek výměníků. Tlaková ztráta je výrazně nižší, než odpovídá jednoduchému hrdlu bez vestavby, a rovněž je vyšší stabilita proudění s nižší úrovní tlakových pulsací, vznikajících v hrdle, a to bez energeticky významnějších periodických složek. Rovněž z výrobního i materiálového hlediska je řešení podle vynálezu nenáročné. Přitom velikost clony a provedení rozdělovače je univerzální v širokém praktickém oboru vstupních proudových podmínek. To znamená z hlediska Reynoldsova čísla, intenzity turbulence, tlouštky mezní vrstvy i značné nesymetrie rychlostního profilu.The solution according to the invention achieves, at an extreme opening angle of the neck walls, a sufficiently short wide opening which corresponds to the flow of the tube bundle. The velocity profile is sufficiently balanced from the first rows of heat exchanger tubes. The pressure drop is significantly lower than that of a single throat without built-in, and there is also greater flow stability with a lower level of throat pressure pulsations, without more energetic periodic components. The solution according to the invention is also undemanding from a production and material point of view. The orifice size and manifold design are versatile in a wide range of practical input current conditions. This means in terms of Reynolds number, turbulence intensity, boundary layer thickness and considerable velocity profile unbalance.

Na připojeném výkresu je znázorněn příklad provedení vstupního hrdla podle vynálezu, kde na obr.l je znázorněno vstupníIn the accompanying drawing, an example of an embodiment of an inlet throat according to the invention is shown, in which FIG

238 241 hrdlo v řezu a na obr.2 je pohled na uspořádání přepážkových dílů.238 241 is a cross-sectional view of FIG.

V ose hrdla 1 kolmo na proud média ve vzdálenosti rovné jedné polovině osové délky N hrdla 1 je umístěna kruhová clona £. Před kruhovou clonou 4 je umístěn první přepážkový díl 2 a za kruhovou clonou £ je umístěn druhý přepážkový díl 3. Oba přepážkové díly 2, 2 jsou vzájemně pootočeny o 45°. Velikost kruhové clony £ dané poměrem A/d kde je průměr clony a D je průměr hrdla 1 v místě umístění kruhové clony £, leží v intervalu hodnot 0,3 až 0,4 pro hrdla 1 ‘s úhlem rozevření Θ v rozmezí 20° až 35°. Spodní hranice použitelnosti je dán. vztahemIn the axis of the neck 1 perpendicular to the flow of the medium at a distance equal to one half of the axial length N of the neck 1, a circular orifice 6 is provided. In front of the annular diaphragm 4 is a first partition 2 and after the annular diaphragm 6 is a second partition 3. The two diaphragm parts 2, 2 are rotated relative to each other by 45 °. The size of the circular orifice dané given by the ratio A / d where the diameter of the orifice and D is the diameter of the throat 1 at the location of the circular orifice leží is in the range of 0.3 to 0.4 for the throat 1 'with an opening angle Θ of 20 ° to 35 °. The lower limit of application is given. relationship

N tg 2 &N tg 2 &

0,245 + 0,02 0 kde N je osová délka hrdla 1 a R^ je poloměr vstupního otvoru hrdla 1.Where N is the axial length of the neck 1 and R ^ is the radius of the inlet opening of the neck 1.

Médium vstupující do hrdla ve směru S je stabilizováno přepážkovými díly 2, 2· Kruhová clona £ zabraňuje odtržení proudění od stěn hrdla 1.The medium entering the throat in the S direction is stabilized by the baffle pieces 2, 2. The annular diaphragm 8 prevents the flow from breaking off the walls of the throat 1.

Claims

An inlet orifice, in particular a heat exchanger, comprising a orifice in which a circular orifice and baffle parts are located, characterized in that in the axis of the orifice (1) perpendicular to the median current at a distance equal to one half of the axial length of the orifice (1) an annular diaphragm (4) in front of which the first septum panel (2) is located and behind the annular diaphragm (4) is a second septum panel (3), the two diaphragm panels (2, 3) being rotated 45 ° relative to each other.

Inlet throat according to any one of the preceding claims, characterized in that the size of the circular orifice (4 \ dan </ AA ratio where 2¾ is the diameter of the orifice (4) and D is the diameter of the orifice (1) values of 0.3 to 0.4 for all sockets (1) with an opening angle & in the range of 20 ° to 35 ° and the lower service limit is given by

N tg 2 0

R ^ 0,245 + 0,020 * where N is the axial length of the neck (1) and R ^ is the radius of the inlet ·