SU1268926A1

SU1268926A1 - Contact heat exchanger

Info

Publication number: SU1268926A1
Application number: SU853912033A
Authority: SU
Inventors: Наталья Анатольевна Яхова; Александр Сергеевич Мачинский; Анатолий Андреевич Айвазов; Алексей Владимирович Туч; Наталия Николаевна Марутовская
Original assignee: Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1985-06-17
Filing date: 1985-06-17
Publication date: 1986-11-07

Abstract

Изобретение относитс к теплоэнергетике и может быть использовано дл подогрева воды непосредственно продуктами сгорани . Целью изобретени вл етс интенсификаци теплообмена. За счет выполнени выходного участка патрубка 4 в виде диффузора 8 в потоке жидкости образуетс кавитационнаи полость. Регулированием расхода и, следовательно, скорости жидкости в кольцевом зазоре 6 достигаетс такой режим течени теплообменных сред, когда газова кавитационна полость замыкаетс на входной участок патрубка 5. При этом режиме газообразное топливо подают в горелочное устройство 1.0 и воспламен ют топливную смесь от запальника 12. За диффузором 9 также возникает газова кавитационна полость, длина которой может измен тьс с изменением расхода топливной смеси, подаваемой в устройство 10. При непосредственном контакте жидкости, обтекающей диффузор 9, с продуктами сгорани с SS на границе кавитационной полости происходит интенсивный теплообмен. 1 ил. (Л О5 00 ;о ГчЭ 05The invention relates to a power system and can be used to preheat water directly from combustion products. The aim of the invention is to intensify heat transfer. By providing an outlet section of the nozzle 4 in the form of a diffuser 8, a cavitation cavity is formed in the fluid flow. By controlling the flow rate and, consequently, the fluid velocity in the annular gap 6, a flow of heat exchanging media is achieved when the gas cavitation cavity closes at the inlet portion of the nozzle 5. In this mode, the gaseous fuel is supplied to the burner 1.0 and the fuel mixture ignites from the igniter 12. the diffuser 9 also produces a gas cavitation cavity, the length of which may vary with changes in the flow rate of the fuel mixture supplied to the device 10. With direct contact of the fluid, the flow boiling diffuser 9, with the products of combustion from the SS at the boundary of the cavitation cavity intensive heat exchange occurs. 1 il. (L O5 00; o GhE 05

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для подогрева воды непосредственно продуктами сгорания в контактных теплообменниках.The invention relates to a power system and can be used to heat water directly from the combustion products in contact heat exchangers.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена. ⁵ The aim of the invention is the intensification of heat transfer. ⁵

На чертеже представлен контактный теплообменник, продольный разрез.The drawing shows a contact heat exchanger, a longitudinal section.

Контактный теплообменник содержит горизонтальный корпус 1 с входным конфузорным и выходным диффузорным участка- ю ми 2 и 3 соответственно.The contact heat exchanger contains a horizontal housing 1 with inlet confuser and outlet diffuser sections 2 and 3, respectively.

В корпусе 1 соосно и последовательно по ходу потока размещены газовые кавитационные патрубки 4 и 5, образующие со стенками корпуса 1 кольцевые зазоры 6 и 7 ^,5и выполненные с выходными участками в виде диффузоров 8 и 9. Во втором по ходу потока кавитационном патрубке 5 размещено горелочное устройство 10, снабженное патрубком 11 подвода топлива и за- _2Qпальником 12, например электрическим.In the housing 1 coaxially and sequentially along the flow there are gas cavitation nozzles 4 and 5, forming annular gaps 6 and 7 ^{, 5} with the walls of the housing 1 and made with outlet sections in the form of diffusers 8 and 9. In the second cavitation nozzle 5 located along the flow a burner device 10 provided with a pipe 11 for supplying fuel and a _2Q broom 12, for example, an electric one.

Контактный теплообменник работает следующим образом.Contact heat exchanger operates as follows.

Нагреваемую жидкость, например воду, с температурой 15—20°С под давлением 20002500 КПа подают в корпус 1 через входной 25 конфузорный участок 2. В корпусе 1 за счет сужения участка 2 скорость жидкости в зазоре 6 достигает 10—15 м/с. Горячий газ, например, уходящий из другого контактного теплообменника (не показан), подают в газовый кавитационный патрубок 4. Вслед- 30 ствие выполнения выходного участка патрубка 4 в виде диффузора 8 в потоке жидкости образуется кавитационая полость. Регулируя расход, а следовательно, и скорость жидкости, в кольцевом зазоре 6 достигают такой режим теплообменных сред, когда газовая кавитационная полость замыкается на входной участок патрубка 5. По достижению такого режима газообразное топливо подают в горелочное устройство 10 по патрубку 11 и воспламеняют топливную смесь от запальника 12. При этом за диффузором 9 патрубка 5 также возникает газовая кавитационная полость, длина которой может изменяться с изменением расхода топливной смеси, подаваемой в горелочное устройство 10. При непосредственном контакте жидкости, обтекающей диффузор 9 патрубка 5, с продуктами сгорания на границе кавитацинной полости происходит интенсивный теплообмен. Поскольку температура жидкости в зоне диффузора 9 патрубка 5 выше, чем в зоне диффузора 8 патрубка 4, переток газа осуществляется за счет разности парциальных давлений.A heated liquid, for example water, with a temperature of 15–20 ° С under a pressure of 20002500 KPa is fed into the housing 1 through the inlet 25 confuser section 2. In the housing 1, due to the narrowing of section 2, the fluid velocity in the gap 6 reaches 10-15 m / s. Hot gas, for example, leaving another contact heat exchanger (not shown), is supplied to the gas cavitation pipe 4. As a result of the execution of the outlet section of the pipe 4 in the form of a diffuser 8, a cavitation cavity is formed in the fluid flow. By adjusting the flow rate and, consequently, the fluid velocity, in the annular gap 6, such a regime of heat transfer media is achieved when the gas cavitation cavity is closed to the inlet section of the nozzle 5. Upon reaching this regime, gaseous fuel is supplied to the burner device 10 through the nozzle 11 and ignite the fuel mixture from the igniter 12. In this case, behind the diffuser 9 of the pipe 5, a gas cavitation cavity also arises, the length of which can vary with the flow rate of the fuel mixture supplied to the burner device 10. When directly Twain contact fluid flowing around the diffuser pipe 9, 5 with the combustion products at the border of the cavity kavitatsinnoy intensive heat exchange occurs. Since the temperature of the liquid in the zone of the diffuser 9 of the pipe 5 is higher than in the zone of the diffuser 8 of the pipe 4, the gas is transferred due to the difference in partial pressures.

Claims

The invention relates to a power system and can be used to heat water directly by combustion products in contact heat exchangers. The aim of the invention is to intensify heat transfer. The drawing shows a contact heat exchanger, a longitudinal section. Contact heat exchanger contains a horizontal body 1 with an input confuser and output diffuser sections 2 and 3, respectively. Gas housing cavities 4 and 5 are placed coaxially and successively along the flow in the housing 1, which form annular gaps 6 and 7 with the walls of the housing 1 and are made with outlet sections in the form of diffusers 8 and 9. A burner is placed in the second cavitation branch pipe 5 10, equipped with a nozzle 11 for supplying fuel and igniter 12, for example electric. Contact heat exchanger works as follows. The heated liquid, for example water, with a temperature of 15-20 ° C under pressure 20002500 KPa is fed into the housing 1 through the inlet confuser section

2. In case 1, due to the narrowing of section 2, the velocity of the liquid in the gap 6 reaches 10-15 m / s. Hot gas, for example, escaping from another contact heat exchanger (not shown), is fed to the gas cavitation port 4. As a result of the outlet portion of the pipe 4 in the form of a diffuser 8, a cavitation cavity is formed in the fluid flow. By regulating the flow rate and, consequently, the fluid velocity, in the annular gap 6, such a mode of heat exchange media is reached, when the gas cavitation cavity closes at the inlet portion of the pipe 5. To achieve this mode, the gaseous fuel is supplied to the burner 10 via pipe 11 and the fuel mixture ignites from the igniter 12. In this case, a gas cavitation cavity also appears behind the diffuser 9 of the nozzle 5, the length of which may vary with the flow rate of the fuel mixture supplied to the burner 10. Due to the contact of the fluid flowing around the diffuser 9 of the nozzle 5, with the combustion products, an intensive heat exchange takes place at the boundary of the cavitational cavity. Since the temperature of the fluid in the zone of the diffuser 9 of the nozzle 5 is higher than in the zone of the diffuser 8 of the nozzle 4, the gas flow is due to the difference in partial pressures. Claims an intact heat exchanger comprising a horizontal body for the passage of a fluid, in which gas cavitation tubes are coaxially arranged, forming annular gaps with the walls of the shell, and the outlet portion of one of the tubes is made in the form of a diffuser, characterized in that, in order to intensify heat exchange, it contains a burner equipped with a pilot, the output section of another cavitation pipe is made in the form of a diffuser, and the cavitation pipes are installed in The flow is sequentially downstream, and the burner is placed in the second along the cavitation nozzle.