RU2151701C1

RU2151701C1 - Heating system gas-liquid heat exchanger

Info

Publication number: RU2151701C1
Application number: RU99101568A
Authority: RU
Inventors: Ф.Е. Кальницкий; В.Т. Маханев; Н.Д. Пархоменко; Д.А. Плотников
Original assignee: Открытое акционерное общество "ГАЗ"
Priority date: 1999-01-26
Filing date: 1999-01-26
Publication date: 2000-06-27

Abstract

FIELD: transport engineering. SUBSTANCE: invention relates to heat exchange devices and can be used as recuperator in engine exhaust gas heat recovery system for heating automobile interior. Gas-liquid heat exchanger has heat exchange matrix in space enclosing the tube with ports to pass gas into matrix space, and bypass shutter installed in tube. Shutter is made in form of two leaves installed for overlapping the ports and closing by turning around axis normal to tube axis. EFFECT: increased reliability of heating system with gas-liquid heat exchanger. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть, в частности, использовано в качестве рекуператора системы утилизации тепла выхлопных газов двигателя транспортного средства для отопления его салона. The invention relates to heat exchangers and can, in particular, be used as a recuperator of a heat recovery system for exhaust gases of a vehicle engine for heating its interior.

Известен газожидкостный теплообменник утилизаторов тепла отработавших газов двигателей внутреннего сгорания с жидким промежуточным теплоносителем [1] . Теплообменная матрица такого теплообменника выполнена в виде змеевика, заполненного жидким теплоносителем, расположена в глушителе и омывается выхлопными газами двигателя автомобиля. Known gas-liquid heat exchanger of exhaust heat exchangers of internal combustion engines with a liquid intermediate heat carrier [1]. The heat exchange matrix of such a heat exchanger is made in the form of a coil filled with liquid coolant, is located in the muffler and is washed by the exhaust gases of the car engine.

Матрицу этого теплообменника омывает весь отработавший газ с температурой, значительно превышающей температуру кипения промежуточного теплоносителя, и поэтому в ней может происходить его кипение. The matrix of this heat exchanger is washed by all the exhaust gas with a temperature significantly higher than the boiling point of the intermediate coolant, and therefore, it may boil in it.

Такой режим работы утилизатора сопровождается выбросами паров и самого жидкого теплоносителя в окружающую среду. Следствием этих выбросов является уменьшение надежности работы утилизатора. This mode of operation of the utilizer is accompanied by emissions of vapors and the liquid coolant itself into the environment. The consequence of these emissions is a decrease in the reliability of the utilizer.

Наиболее близким из известных является газожидкостный теплообменник системы отопления [2], который содержит заполненную жидким теплоносителем теплообменную матрицу, расположенную в полости, окружающей перепускную трубу. Полость матрицы и перепускная труба сообщаются окнами, а перепуск газа осуществляется заслонкой, установленной в перепускной трубе. The closest known is a gas-liquid heat exchanger of the heating system [2], which contains a heat transfer matrix filled with liquid heat carrier located in the cavity surrounding the bypass pipe. The cavity of the matrix and the bypass pipe are connected by windows, and the gas bypass is carried out by a damper installed in the bypass pipe.

Однако и в этом теплообменнике, даже при полностью открытой заслонке перепуска, часть газа протекает через полость теплообменной матрицы. Как показали испытания автомобиля ГАЗ-3309 с таким теплообменником, на высоких эксплуатационных режимах работы двигателя при температуре окружающей среды выше -10^oC происходят выбросы паров и жидкого теплоносителя из системы отопления в окружающую среду. Это приводит к снижению надежности работы системы отопления.However, even in this heat exchanger, even with the bypass damper fully open, part of the gas flows through the cavity of the heat exchange matrix. As tests of the GAZ-3309 car with such a heat exchanger have shown, at high engine operating conditions at ambient temperatures above -10 ^o C, vapors and liquid coolant are released from the heating system into the environment. This leads to a decrease in the reliability of the heating system.

Технический результат, достигаемый заявляемым решением, заключается в повышении надежности работы системы отопления с газожидкостным теплообменником. The technical result achieved by the claimed solution is to increase the reliability of the heating system with a gas-liquid heat exchanger.

Указанный результат достигается тем, что в газожидкостном теплообменнике системы отопления, содержащем матрицу в полости, окружающей трубу с окнами пропуска газа в полость матрицы, и расположенную в указанной трубе перепускную заслонку, упомянутая заслонка выполнена в виде двух створок, установленных с возможностью перекрывания окон и смыкания друг с другом путем поворота вокруг оси, нормальной к оси трубы. This result is achieved by the fact that in the gas-liquid heat exchanger of the heating system containing the matrix in the cavity surrounding the pipe with gas passage windows into the matrix cavity and the bypass damper located in the specified pipe, said damper is made in the form of two flaps installed with the possibility of overlapping windows and closing each other by turning around an axis normal to the axis of the pipe.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема предложенного газожидкостного теплообменника; на фиг. 2 и 3 изображена в двух крайних рабочих положениях его заслонка, установленная в трубе (для наглядности на фиг. 2 и 3 труба изображена с вырезом. In FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed gas-liquid heat exchanger; in FIG. 2 and 3, the flap mounted in the pipe is shown in two extreme operating positions (for clarity, in Fig. 2 and 3, the pipe is shown with a cut-out.

Газожидкостный теплообменник содержит матрицу 1, расположенную в полости 2. Полость 2 окружает трубу 3 с окнами 4, служащими для пропуска газа в полость матрицы. В трубе с возможностью поворота вокруг оси А-А установлены две створки 5, которые образуют перепускную заслонку. The gas-liquid heat exchanger contains a matrix 1 located in the cavity 2. A cavity 2 surrounds the pipe 3 with windows 4 serving to pass gas into the cavity of the matrix. In the pipe with the possibility of rotation around axis AA, two flaps 5 are installed, which form a bypass damper.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Когда окна пропуска газа в полость матрицы перекрыты створками 5, выхлопные газы движутся по перепускной трубе, минуя полость матрицы теплообменника. Когда створки 5 сомкнуты по торцам В поворотом створок вокруг оси А-А, все выхлопные газы движутся через полость матрицы газожидкостного теплообменника, обеспечивая максимальную утилизацию тепла системой отопления. When the windows for passing gas into the cavity of the matrix are overlapped by the shutters 5, the exhaust gases move through the bypass pipe, bypassing the cavity of the matrix of the heat exchanger. When the leaves 5 are closed at the ends В By turning the leaves around the axis AA, all exhaust gases move through the cavity of the matrix of the gas-liquid heat exchanger, ensuring maximum heat recovery by the heating system.

Возможность полного перепуска газа, минуя матрицу заявляемого газожидкостного теплообменника, исключает кипение жидкости в нем и выбросы паров и самой жидкости из системы отопления, обеспечивая тем самым ее надежность. The possibility of a complete bypass of gas, bypassing the matrix of the inventive gas-liquid heat exchanger, eliminates the boiling of the liquid in it and the emission of vapors and the liquid from the heating system, thereby ensuring its reliability.

Источники информации
1.В.Я. Груданов, А.Н. Рубанов, К.Н. Тупальский. Утилизаторы тепла выхлопных газов. Автомобильная промышленность, 1986, N7, с.11,12. - аналог.Sources of information
1. V.Ya. Grudanov, A.N. Rubanov, K.N. Tupalsky. Exhaust heat recovery equipment. Automotive industry, 1986, N7, p.11,12. - analogue.

2. Н.Б. Журавец, А.А. Миллер. Средства отопления кабин тракторов с дизелями воздушного охлаждения. Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1997, N4, с. 17-19, рис 2г. - ближайший аналог. 2. N.B. Zhuravets, A.A. Miller. Heating facilities for tractor cabs with air-cooled diesels. Tractors and agricultural machinery, 1997, N4, p. 17-19, Fig. 2d. - the closest analogue.

Claims

A gas-liquid heat exchanger of a heating system comprising a heat exchange matrix in a cavity surrounding a pipe with gas passage windows in the matrix cavity and a bypass damper located in said pipe, characterized in that the damper is made in the form of two flaps installed with the possibility of overlapping windows and closing to each other by turning around an axis normal to the axis of the pipe.