Теплообменный блок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 Р 28 Р 3/О 28 ОСУДАРСТВЕННЦИ О ДЕЛАМ ИЗОБРЕ МИТЕТ СССРЙ И ОТКРЫТИЙ САНИЕ ЕНИЯ 0 3929121/224.04,8523,02.87.Проектныйее 22) 46) 7) юл. Ф 7нститут "А оремпромпрое (72) авский,я, В.А. Брес.П. .В. В.М 53) 56) 212 984 4(088.8)еликобритании Р 28 Р 3/О публик с Я к теплообано для Изобрероватьрасполо для размещены чатыеПричем Я ВТОРСНОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ТЕПЛООБМЕННЫИ БЛОК (57) Изобретение относится мену и может быть использов нагрева и охлаждения газов тение позволяет интенсифици теплообмен при перекрестном женин каналов (К). В К 2 и греющей и нагреваемой сред в шахматном порядке пласти турбулизирующие вставки (В во всех рядах, кроме входного и выходного В установлены: с наклоном кпродольной оси К 2 и 3. Этот наклонувеличивается от ряда к ряду в К 3в направлении движения греющей среды,а в К 2 - в направлении, обратномнаправлению движения нагреваемойсреды. При этом В в смежных рядахмогут быть расположены с частичнымперекрытием, составляющим 5-207. длины В. В придают первоначальному движению потоков сред отклонение в сторону наименьшего давления, что обеспечивает равномерный профиль скоростей и, соответственно, равномернуютеплопередачу. Для придания целенаправленного движения соседние В перекрывают друг друга. Перекрытие рядоввыше 203 приводит к затрудненным перетокам сред между В. Для обеспеченияравномерного входа и выхода сред изблока 1 входной и выходной ряды Вустановлены параллельно продольнымосям К 2 и 3, 1 з.п. ф-лы, 3 ил.1 129181Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано для нагрева и охлаждения газов.Цель изобретения - интенсификация теплообмена.На фиг. 1 изображен предлагаеыдй теплообменный блок; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. ОТеплообменный блоксодержит сис тему непересекающихся прямоугольных каналов 2 и 3 для греющей и нагреваемой сред, в которых в шахматном порядке размещены пластинчатые турбулизирующие вставки 4 и 5, установленные во входном и ,выходном рядах параллельно продольной оси соответствующего канала 2 и 3.При перекрестном расположении 20 каналов 2 и 3 вставки 4 и 5 во всех рядах, кроме входного и выходного, установлены с наклоном к продольной оси каналов 2 и 3, увеличивающимся25 от ряда к ряду в каналах 3 нагреваемой среды в направлении движения греющей среды, а в каналах 2 греющей среды - в направлении, обратном направлению движения нагреваемой среды. При этом вставки 4 и 5 в смежных рядах могут быть расположены с частичным перекрытием, составляющим 5-207 длины этих вставок 4 и 5.Теплообменный блок работает следующим образом, 35 При движении сред в каналах 2 и 3 блока 1 из-за неравномерности тепло- обмена, вызванного перекрестноточностью, возникает перепад давлений 40 по ширине каналов 2 и 3. Так как удельные объемы и, следовательно, скорости пропорциональны изменениям температуры возникает градиент скоростей теплоносителей 4 Ч, совпадающий 45 по величине с градиентом температуры .ьТ и направленный перпендикулярно направлению движения потоков сред.Угол отклонения потоков сред от первоначального направления Ч, определяется из следующего соотношения:Чьуо =агс соз в=агс 1Ч Ч,Учитывая, чтоьЧ Т -ТЧо Тогде Т, - минимальная температура среды на выходе из блока 1; 3 2Т - максимальная температурасреды на выходе из блока 1;Т - температура среды на входеюв блок 1,Получаем, что на выходе из блока1 угол отклонения потока равент -т,А =агс 1тТаким образом, для обеспеченияравномерности теплообмена и исключения отрывов потока при обтеканиивставок 4 и 5 их необходимо устанавливать под углом к продольным осямканалов 2 и 3.ч 1- агс 1 - -и Тогде и - число вставок 4 и 5 в ряду.Для внутриканальных вставок 4 и5 угол их установки определяется поФормулех Т, -ТЫ = -- агс 1 ци 1 Т,где 1 - длина каналов 2 и 3;х - текущая координата установки внутриканальных вставок 4 и 5;Вставки 4 и 5 придают первоначальному движению потоков сред отклонение в сторону наименьшего давления, что обеспечивает равномерный профиль скоростей и, соответственно, равномерную теплопередачу. При этом, чем дальше, по ходу сред в каналах 2 и 3, тем больше угол отклонения рядов вставок 4 и 5 и, соответственно, потоков сред от первоначального направления.Для придания целенаправленногодвижения потоков сред соседние рядывставок 4 и 5 перекрывают друг друга,Перекрытие рядов выше 207. приводитк нежелательному образованию преимущественного движения сред вдоль вставок 4 и 5, при котором перетоки между ними затруднены,Для обеспечения равномерного входа и выхода сред из блока 1 входнойи выходной ряды вставок 4 и 5 установлены параллельно продольным осямканалов 2 и 3.Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен и уменьшить гидродинамические потери в блоке за счетобеспечения равномерного профилятемператур, их скоростей рабочих средпо ширине его каналов.1291813 А-А вс 5 ьй ф рФ Составитель Ю. КарпенкоРедактор Г. Волкова Техред В.Кадар Корректор А. Тя каз 222/39 ВНИИПИ Гос по дела 113035, МоисноР дарственного изобретений ква, Ж, Рароизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретения 1, Теплообменный блок, содержащий систему непересекающихся прямоугольных каналов для греющей и нагреваемой 5 сред, в которых в шахматном порядке размещены пластинчатые турбулизирующие вставки, установленные во входном и выходном рядах параллельно продольной оси соответствующего канала, о т- О, л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации теплообмена при перекрестном расположении каналов,вставки во всех рядах, кроме входного и выходного, установлены с наклоном к продольной оси каналов, увеличивающимся от ряда к ряду в каналах нагреваемой среды, в направлении движения греющей среды, а в каналах греющей среды - в направлении обратном направлению движения нагреваемой среды,2. Блок по п. , о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что вставки в смежных рядах расположены с частичным .перекрытием, составляющим 5-207 длины этих вставок.