RU2161764C2

RU2161764C2 - Теплообменник

Info

Publication number: RU2161764C2
Application number: RU99107685A
Authority: RU
Inventors: Н.С. Кобелев
Original assignee: Курский государственный технический университет
Priority date: 1999-04-05
Filing date: 1999-04-05
Publication date: 2001-01-10

Abstract

Изобретение предназначено для применения в теплообменных аппаратах. Изобретение содержит теплообменную поверхность, устройство для подачи теплоносителя с отверстиями, в которых расположены сопла с жестко закрепленными внутри завихрителями в виде четырех полос, развернутых по ходу сопла на 90^o. Каждая из четырех развернутых полос в зоне контакта с внутренней поверхностью сопел согнута в виде лотка по длине от входа до выхода сопла, а на внутренней поверхности каждого сопла перед входным отверстием выполнена кольцевая канавка, соединенная с четырьмя лотками развернутых полос завихрителя, и имеет в нижней части устройство для удаления загрязнений. Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы теплообменника. 2 ил.

Description

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, преимущественно к кожухотрубным воздухоподогревателям котельных агрегатов.

Известен струйный теплообменник (см. авт.св. N 1758395, м. кл. F 28 F 13/12, Бюл. N 32, 1992), содержащий теплообменную поверхность с ребрами, расположенное под ней устройство для подачи теплоносителя с отверстиями, в которых установлены сопла с определенными конструктивными отношениями между размерами сопла и расстоянием до теплообменной поверхности.

Недостатком данного струйного теплообменника является сложное конструктивное расположение сопел в межреберных промежутках и сложная форма самих ребер теплообменной поверхности, что приводит к наличию застойных зон, способствующих накоплению загрязнений в виде твердых частиц и капелеобразной влаги, а это стимулирует дополнительное загрязнение теплоносителя, например воздуха.

Известен теплообменник (см. патент N 2096715, МПК F 28 D 7/00, F 28 F 13/12, Бюл. N 32, 1997), содержащий теплообменную поверхность, устройство для подачи теплоносителя с отверстиями, в которых расположены сопла, с жестко закрепленными внутри завихрителями в виде развернутых по ходу сопла на 90^o четырех полос.

Недостатком известного теплообменника является невозможность удаления загрязнений в виде мелких твердых частиц и капелеобразной влаги, практически постоянно находящихся в воздухе, нагнетаемом в теплообменник. В результате наблюдается интенсивное истирание теплообменной поверхности, особенно в месте удара об нее выходящего из суживавшихся сопел движущегося потока с загрязнениями. Это способствует снижению эксплуатационных показателей теплообменников и повышению монтажно-демонтажных затрат при ремонтах, например более частая замена пучка труб, непосредственно контактирующих с потоком загрязненного теплоносителя.

Технической задачей является повышение надежности работы теплообменной поверхности путем увеличения срока эксплуатации пучка вертикальных труб за счет обеспечения контакта их с дополнительно очищенным от твердых и капелеобразных частиц теплоносителем - воздухом, которое осуществляется в устройстве подачи его в теплообменник.

Технический результат достигается тем, что теплообменник, содержащий теплообменную поверхность, устройство для подачи теплоносителя с отверстиями, в которых расположены сопла с жестко закрепленными внутри завихрителями в виде четырех полос, развернутых по ходу сопла на 90^o. Каждая из четырех развернутых полос в зоне контакта с внутренней поверхностью сопел согнута в виде лотка по длине от входа до выхода сопла, а на внутренней поверхности каждого сопла перед входным отверстием выполнена кольцевая канавка, соединенная с четырьмя лотками развернутых полос завихрителя и имеет в нижней части устройство для удаления загрязнений.

На фиг. 1 изображен предлагаемый теплообменник, общий вид; на фиг. 2 - завихритель суживающегося сопла с лотками на каждой из четырех полос.

Теплообменник состоит из теплообменной поверхности 1 в виде пучка вертикальных труб, расположенного в нижней части теплообменника устройства 2, для подачи теплоносителя с размещенными в нем двумя суживающимися соплами 3, внутри которых укреплены завихрители 4 в виде четырех полос, развернутых по ходу сопла на 90^o, при этом на каждой из четырех полос в зоне контакта с внутренней поверхностью сопел 4 выполнены лотки 5. На внутренней поверхности у каждого из двух суживающихся сопел 3 перед входным отверстием 6 выполнена кольцевая канавка 7, соединенная в нижней части с устройством удаления загрязнений 8.

Теплообменник работает следующим образом. Теплоноситель, например воздух, из окружающей среды, в которой практически всегда наблюдается наличие во взвешенном состоянии мелких твердых частиц и капелеобразных загрязнений, нагнетается вентилятором (не показано), поступает во входное устройство 2 и далее к соплам 3.

В суживающихся соплах 3 поток ускоряется и, перемещаясь по полосам завихрителя 4, закручивается и в виде двух струй подается на теплообменную поверхность 1. Твердые частицы и капелеобразные загрязнения, поступая на полосы завихрителя 4, за счет центробежных сил смещаются в лотки 5, здесь сталкиваются, слипаются, коагулируют и, укрупняясь, перемещаются по внутренней полости лотков 5 к входному отверстию 6 устройства 2, где выполнена кольцевая канавка 7. Из кольцевой канавки 7 по мере накопления загрязнения в виде твердых и капелеобразных частиц удаляются автоматически или вручную посредством устройства удаления загрязнений 8.

Оригинальность технического решения заключается в том, что без дополнительных энергозатрат осуществляется очистка теплоносителя - воздуха - от загрязнений в виде мелких твердых частиц и капелеобразной влаги, которые практически полностью проходят через устройства обработки атмосферного всасываемого воздуха, поступающего в теплообменник. Дополнительное удаление мелких твердых частиц и капелеобразной влаги из воздуха, выходящего со значительной скоростью из сопел и контактирующего в виде удара с теплообменной поверхностью, обеспечивает увеличение срока службы теплообменника и улучшает его теплотехнические параметры (увеличиваются при очищенном теплоносителе коэффициенты теплообмена, уменьшается гидравлическое сопротивление движению потока теплоносителя, что способствует снижению потребляемой мощности нагнетателя, например вентилятора).

Claims

Теплообменник, содержащий теплообменную поверхность, устройство для подачи теплоносителя с отверстиями, в которых расположены сопла с жестко закрепленными внутри завихрителями в виде четырех полос, развернутых по ходу сопла на 90^o, отличающийся тем, что каждая из четырех развернутых полос в зоне контакта с внутренней поверхностью сопла согнута в виде лотка по длине от входа до выхода сопла, а на внутренней поверхности каждого сопла перед входным отверстием выполнена кольцевая канавка, при этом кольцевая канавка соединена с четырьмя лотками развернутых полос завихрителя и имеет в нижней части устройство для удаления загрязнений.