Номер патента: 1758390

Авторы: Туманов, Молодцов, Юдаев, Агафонов, Кушнарев

Скачать ZIP архив.

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 175839(я)5 Р 28 Р 13/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕАВтОРСОМУ СВИДЕтЕЛЬСтВУ кев кого ма.Модо авин В.К, струй с 1977ективный нии тел. Г 13/ОО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(46) 30,08.92. Бюл, М 3271) Московский институт химичесшиностроения(72) Б.Н.Юдаев, К,А.Кушнарев, И,цов, В.А,Туманов и К.Н.Агафонов56) Юдаев Б,Н., Михайлов М,ССТеплообмен при взаимодействиипреградами. М.: Машиностроение,Дыбан Е.ПМазур А,И, Конвтеплообмен при струйном обтекаКиев, Наукова думка, 1982,Патент Ф РГ М 2009035, кл, Р 281976.(54) СТРУЙНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК (57) Использование: в области теплоабмена и может быть применено в теплообменных , устройствах при высоких значениях плотности теплового потока. Сущность изобретения; струйный теплообменник включает устройство для подачй теплоносителя с соплами 1. Из них он в виде струй поступает на теплообменную поверхность 2 с ребрами 3. Ребра в основании имеют отверстия и размещены с образованием между ними щелевых каналов. Отношение расстояния и от выходного среза сопла до теплообменной поверхности к диаметру б среза сопла удовлетворяет условию Ь/6=2-2,5, Отношение расстояния а между ребрами к диаметру . сопла равно а 1 б=2,5 - 3. 3 ил,Изобретение относится к теплообменуи может быть использовано при высокихзначениях плотности теплового потока.Известен теплообменник с перегородкой, содержащий теплообменную поверхность, перегородку, сопловое отверстие, изкоторого истекает струя теплоносителя.Недостатками известного теплообменника являются относительно низкая интенсивность теплообмена и невысокаяэкономичность, обусловленная тем, что образуйся застойные зоны; на-поверхноститеплообмейа нарастает толщина вязкогоподслоя, это ухудшаеттеплообмен уоснова, ния йерегородок(ребер).Цель изобретения - интенсификациятеплообмена за счет удаления вязкого подслоя.Поставленная цель достигается тем, чтов струйном-теплообменнике, содержащемтеплообмейную поверхность с ребрами ирасположенное над ней устройство для подачи теплоносителя с отверстиями, расположенными в межреберных промежутках,ребра восйовании снабжены отверстиямии размещены с образованием междуними:. щелевых каналов, а в отверстиях устройствадля подачи теплоносителя установлены сопла, приэтомотношение расстояния Ь отвыходного среза "сопла до теплообменнойповерхности к диаметру д указанного срезаудовлетворяет условию пй=2-2;5, а отношение расстоянйя а между ребрами к диаметрусопла б ай=2,5 - 3,Предлагаемый теплообменник с теплообменной поверхностьюс секциями,выполненными в виде ребер йз тейлопроводящего материала с каналами у основанияи в середине ребер, с установлениемсоплпо цейтру секций и направлением струйперпендикулярно к теплообменной поверхности, позволяет снимать часть тепла, кроме того, омывать ребра, где дополнительноотводится часть тепла, а отработанный теплоноситель (вязкий подслой) удаляется поканалам в ребрах, прйчем суммарная площадь отверстий одной секции должна бытьбольше выходного сечения сопла.На фиг, 1 показано устройство, разрез;на фиг, 2 - то же, сопла осесимметричные(круглые); на фиг. 3 - то же, сопла плоские.Струйный теплообменник состоит из устройства для подачи теплоносителя, из которого под давлением через сопла 1теплоноситель в виде отдельных струй подают на теплообменную поверхность 2 поцентру секций 3, образованных ребрами 4из теплопроводящего материала с каналами у основания 5 и в середине ребра 6.Сопла выполнены суживающимися к выходутеплоносителя и могут быть круглыми или плоскими, теплообменная поверхность может содержать хотя бы две секции, теплоноситель может быть в виде жидкости или газа, каналов в ребрах может быть не меньше трех, а выходное отверстие сопла установлено не выше высоты ребер.Струйный теплообменник работает следующим образом 10 Теплоноситель поступает в устройство для подачи и далее через сопла 1 в виде струй направляется нэ теплообменную поверхность 2 перпендикулярно к ней по центру секций 3, образованных ребрами 4 Растекаясь по теплообменной поверхно 15 сти, струи снимают часть тепла, кроме того, омывают ребра и дополнительно отводят тепло, используя эффект струйного охлаждения, а отработанный теплоноситель ребрах 5 и 6,Таким образом, в секциях (стаканах, замкнутых полостях) не образуется застойных зон, нет противодавления й отработанный теплоноситель не "размазывается" по ребрам, все это улучшает теплосъем с теплонапряженных поверхностей,Кроме того, из теории струйных теченийсогласно экспериментов и обобщенных зависимостей для расчета теплообмена мож 30 но рассчитать оптимальные соотношения размеров ребер и их расположение на теплообменной поверхности в зависимости от диаметра (ширины) сопла, расстоя нияот среза сопла до поверхности, что обеспечит 35 максимальное использование энергии струи, так как максимальный теплосъем (максимальный коэффициент теплоотдачи а) в области ускоренного течения (в окрест 40 ности критической точки торможения струи), где максимальный градиент давления - это область ай=.2,5 - 3, там и следует расположить ребра. Далее струя разворачивается, обтекает ребра и вторично исполь зуется эффект струйного охлаждения, сновалишь в зоне ускоренного течения. В следующей области пристенной струи происходит продольное обтекание пластины потоком и а в 5 - 6 раз ниже, поэтому нет 50 необходимости делать ребра высокими. Исходя из этих соображений предлагаются следующие соотношения параметров, которые обеспечивают максимальный тепло- съем при натекании струйного потока по 55 центру секций ребер.пй(Ь)=2-2,5 и ай(Ь).=2,5 - 3,где Ь - расстояние от выходного среза сопла до поверхности;а - расстояние между ребрами 20 (вязкий подслой) отводится по каналам вб - диаметр сопла для осесимметричного (круглого);Ь - ширина сопла для плоского;Вцполнение сопл суживающимися к выходному сечению обеспечивает равномерный профиль скорости на срезе сопла в отличие от отверстий, дырок, трубок и т.п. Зто позволяет формировать с, руйный поток, Выполнение каналов в ребрах не меньше трех обеспечивает симметричное равномерное удаление отработанного теплоносителя (вязкого подслая) из зоны взаимодействия, а расположение выходного отверстия сопла не выше высоты ребер позволяет удалять отработанный теплоноситель в промежутках между сопловыми элементами, не оказывая воэдейстэия на подводимые к теплообменой поверхности струи,Использование предлагаемого струйного теплообменника позволяет выбрать оптимальные параметры ребер и сопл, интенсифицировать теплообмен и повыситьего эффективность,.Формула изобретения Струйный теплообменник, содержащий 5 теплообменную поверхность с ребрами ирасположенное над ней устройство дляподачи теплоносителя с отверстиями, расположенными в межреберных промежутках, о тл и ч а ю щий с я тем, что, с целью интен сификации теплообмена за счет удалениявязкого подслоя; ребра в основании снабжены отверстиями и.размещеныс образованием между ними щелевцх каналов, а в отверстиях устройства для подачи теплоно сителя установлены сопла; при этом отношение расстояния й от выходного среза сопла до теплообменной поверхности к диаметру д сопла в указанном срезе удовлетворяет условйю Ь/4=2-2,5; а отношение 20 расстояния а между ребрами к диаметрусопла а,б=2,5 - 3.

Смотреть

Заявка

4710411, 26.06.1989

МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ХИМИЧЕСКОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ

ЮДАЕВ БОРИС НИКОЛАЕВИЧ, КУШНАРЕВ КОНСТАНТИН АЛЕКСАНДРОВИЧ, МОЛОДЦОВ ИГОРЬ БОРИСОВИЧ, ТУМАНОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСЕЕВИЧ, АГАФОНОВ КОНСТАНТИН НИКОЛАЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: F28F 13/12

Метки: теплообменник, струйный

Опубликовано: 30.08.1992

Код ссылки

<a href="http://patents.su/3-1758390-strujjnyjj-teploobmennik.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Струйный теплообменник</a>

Похожие патенты