SU1213340A1 - Теплообменник - Google Patents

Description

Изобретение откоситс  к тепло- энерт етическим устрой|;:твам дл  передачи тепла или холода от одного потока газа к другому, а именно к теплообменникам регенеративного типа с вращающейс  насадкой, и может быть использовано в системах утилизации тепла вь бросньк газов теплоиспользуго щих установок в промьт1.пенЕ1ости и сельском хоз йстве, преимущественно запыленных или засоренных газовых потоков, а также в системах кондиционировани  воздлгха и вентил ции при работе в режимах конденсации влаги при положительных и отрицательных температурах подогреваемого воздуха

Цель изобретени  - повьпиение степени утилизации тепла.

На фиг. схематически изображен теплообменник при образовании сопел между экранами и общими перегородками , продольньпЧ разрез ; на фиг. 2 - разрез на фиг. 1, на фиг. 3 - теплообменник при образовании сопел мелэду экранами и стенками патрубков

Теплообменник содержит корпус 1 с входньгми 2 и 3 и ВЬГХОДНЬМЕ-;: А н 5 патрубками дл  Г1одачи свежего и отработанного теплоносител  (теплого и холодного потоков) и вывода их, pOTOpj установленньп внутри корпуса 1 с возмола-юстью вращени  л зы- полненньй в виде вала 6 с дисками 7 закрепленньми ка валу перпендикул рно его оси и параллельно потокам. Вал 6 выполнен полым и на его внутренней поверхности закреплено ореб- рение 8; выполненное в виде кольцевых перегородок, установленных перпендикул рно оси вращени  ротора. Полость вала 6 заполнена теплоносителем - рабочей жидкостью, измен ющей агрегатное состо ние в проЦ(;с- се теплообмена, герметизирована и представл ет собой горизонта.льпо )асположенньш термосифон с внут1)ен ним оребрением 8. Патрубки 2-5 вь полнены пр моугольного сечени  и имеют по одной общей пе.регородке 9 и 0. Внутри входных патрубков 2 и 3 размещены наклонные направл ющие зкраны 11 и 12, расположенные под углом к ос м симметрии патрубкоп (2 и З) и общим перегородкам 9--И 10 таким образом, что образуют с пере- городками 9 и iO или противолежащими cтeпкr и патрубков сужающиес  плоские соп.па 13 н 14, пр моугольпо

5 0 5

0 5

0

5

0

3

340

го сечени , с ныходньми отверсти ми 15 и 16. Сопла 13 и 1А могут иметь косой срез или, как вариант, пр мой.

(отига образованы экранами 11 и 12 и стенками патрубков 2 и 3, противоположными перегородками 9 и 10 в услови х работы с газами, содержащими копденсирующиес  лаадкости; в этом случае срез сопел наход тс  в периферийной (по отногиению к оси ротора ) части патрубков.

Экраны 11 и 12 вьшолнены в виде S-образно изогнутых пластин (S-образ- на  форма в сечении, перпендикул рном оси ротора).

Теплообменник работает следующим образом.

Отработанный газ через патрубок 2 подаетс  в нижнюю часть корпуса 1, Проход  через сопло 13, образованное перегородкой 9 и экраном Г1, гор чий газ выходит через отверстие 15 в ви-, де струи и подаетс  в щелевые каналы, образованные дисками 7, поверхностью вала 6 и корпуса 1, где обмениваетс  теплом с поверхност ми теплообмена, передава  им тепло. В результате теплообмена нагреваютс  диски 7 и нижн   поверхность вала 6, Теплопроводностью тепло передаетс  рабочей жид- косуги,, наход щейс  внутри вала 6, котора , испар  сь, переходит в газообразное состо ние, а газ конденсируетс  на (более холодной) внутренней поверхности верхней части вала 6,  нутрепнем оребрении 8, а конденсат стекает в нижнюю часть, т.е. вал работает как термосифон. За счет теплоты конденсации поверхность нагреваетс , и через диски 7 тепло передаетс  холодному воздуху, подаваемому через патрубок 3, и сопло 14, Нагретый воздух удал ют через патрубок 5. При повороте ротора нагретые части л,ис.чов передают тепло холодному воздуху , нагрева  его. Ротор врагдаетс  навстречу входным потокам, реализу  противоток движени  теплообменной поверхности дисков и потоков отрабо- тапно.го газа и нагреваемого воздуха.

При вращении дисков часть газа и воздуха (ввиду их в зкости) Л Тлекает- с  дисками в направлении вращени . Струи (сформированные в соплах) об- ладак1Г больпзей- скоростью н кинетической энергией; чем обьганые потоки газа в каналахS и сдувают пограничный слой газа и воздуха, перемещаемый

дисками, уменьша  смешение потоков газа и воздуха и интенсифициру  теплообмен с дисками и ротором (ротор обтекаетс  стру ми с углом обхвата 150-160 ). Кроме того, при истечении струи из сопел последн   влекает с собой воздух или газ из близлежащего пространства, компенсиру  перемещение части газа (или воздуха) дисками из самой струи. Косой срез сопла поз вол ет измен ть направление струи (отклон ть ее относительно оси патрубка в зависимости от выбранного соотношени  диаметров ротора и диска

Ж

/5

213340

и тем самым оптимизировать процесс утилизации. Кроме того, при этом достигаетс  развод струй (смещение их осей под заданным углом), что позво- 5 л ет практргчески полностью исключить перемешивание без применени  механических средств.

В случае-наличи  в газе большого количества конденсирующейс  жидкос- to ти дл  срьгоа и удалени  ко.нденсата экран 11 на стороне газа устанавливаетс  с образованием среза сопла в периферийной части патрубка 2 (в нижней части).

-/

te

W7

TZ

Фиг.1 16 1 7685

L I / U-1Редактор В, Петраш

0wa.7

Составитель Ю. Мартинчик

Техред А.Бабинец Корректор Т. Колб

Заказ 774/51 . Тираж 590Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва; Ж-35, Раушска  наб,, д, 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Claims (3)

1. ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий корпус с входными и выходными пластин патрубками, имеющими общие перегородки, для теплого и холодного потоков газов и размещенный в корпусе ротор в виде укрепленных на валу дисков, расположенных параллельно потокам, отличающийся тем, что, с целью повышения степени утилиза-’ ции тепла, вал выполнен в виде термосифона, а внутри входных патрубков под углом к их оси размещены направляющие экраны, образующие с общими перегородками или с противолежащими им стенками патрубков сужающиеся плоские сопла.

2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность вала снабжена кольцевым оребрением.

3. Теплообменник по π. 1, о т личающ.ийся тем, что каждый направляющий экран выполнен в виде

S-образно изогнутых

Фиг.1