Теплообменник

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51) 4 г 28 Э 13/00 Е 19 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(57) Изобретение относится к теплотехнике и позволяет повысить эксплуатационную надежность. при использовании двухфазной трубной среды в виде жидкого ЯО 1508084 2теплоносителя и твердых тел. Теплообмеиник содержит ряды труб 1, подключенных к подводящему коллектору 2 и отводящему коллектору 3, сообщенных между собой плавно изогнутым обводным трубопроводом 4. На входном учас 1 кс коллектора 2 и выходном участке коллектора 3 установлены фильтрующие элементы 5 с поверхностью, плавно сопряженнойповерхностью обводного трубопровода 4 и стенкой коллектора 2 или 3. Твердые тела трубной среды циркулируют по за м кнутом у контуру, обеспечивая удаление загрязнений с теплообменных поверхностей. 1 з.п. ф-лы, 445 50 55 Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в системах жидкостного охлаждения или нагрева в любой отрасли промышленности.Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и интенсификации теплообмена при использовании двухфазной трубной среды в виде жидкого теплоносителя с твердыми телами. На фиг. 1 изображен теплообменник; на фиг. 2 - фильтрующий элемент, выполненный в виде пакета пластин; на фиг. 3 - сечение А - А на фиг, 2 (при выполнении коллектора с сечением круглой формы); на фиг. 4 - то же (при выполнении коллектора с сечением прямоугольной формы).Теплообменник содержит ряды труб 1, подключенных к подводящему коллектору 2 и отводящему коллектору 3, причем последние сообщены плавно изогнутым обводным трубопроводом 4. На входном участке подводящего коллектора 2 и выходном участке отводящего коллектора 3 установлены фильтрующие элементы 5 с поверхностью, плавно сопряженной с поверхностью обводного трубопровода 4 и стенкой коллектора 2 или 3.Фильтрующий элемент 5 может быть выполнен в виде пакета пластин 6, размещенных параллельно плоскости, проходящей через оси симметрии коллектора 2 или 3 и обводного трубопровода 4. Торцы 7 пластин 6 со стороны коллекторов 2 и 3 имеют профиль в виде кривой, плавно сопряженной с поверхностью обводного трубопровода 4 и стенкой коллектора 2 или 3,Ячейки в фильтрующих элементах 5 и зазоры между пластинами 6 должны быть по размеру не более 0,75 диаметра наименьшего твердого тела теплоносителя, Диаметр трубы 1 должен быть по крайней мере в 2,1 раза больше диаметра наибольшего твердого тела. Участки коллекторов 2 и 3 в месте установки фильтрующих элементов 5 могут быть выполнены с сечением прямоугольной формы. Удельный вес вещества, из которого выполнены твердые тела, должен быть приблизительно равен удельному весу жидкого теплоносителя, а форма твердого тела должна быть близкой к шару.Поток жидкого теплоносителя, поступающий в подводящий коллектор 2 после фильтрующего элемента 5, захватывает твердые тела и увлекает их в каналы рабочих труб 1, где в процессе движения твердые тела ударяются о стенки труб 1, разрушая пограничные слои жидкого теплоносителя и удаляя возможные загрязнения со стенок. При этом существенно воз 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 растают эффективность теплообмена и эксплуатационная надежность в результате удаления загрязнений.На выходе из коллектора 3 твердые тела встречают фильтрующий элемент 5 и вынуждены менять направление движения, перемещаясь по трубопроводу 4 с частью потока жидкого теплоносителя. Основной поток жидкого теплоносителя проходит сквозь фильтрующий элемент 5 и выходит из теплообменника. Твердые тела под воздействием частичного потока жидкого теплоносителя перемешаются по трубопроводу 4 к второму фильтрующему элементу 5, установленному в подводящем коллекторе 2, где захватываются потоком жидкого теплоносителя, и цикл повторяется.Постоянная циркуляция жидкого теплоносителя с твердыми телами обеспечивает удаление загрязнений с теплообменных поверхностей, что значительно повышает надежность эксплуатации теплообменника, а также эффективность теплообмена за счет разрушения пограничных слоев жидкого теплоносителя и повышения его турбулизации. Выполнение фильтрующих элементов 5 в виде набора жестких тонких пластин 6 с плавными переходами способствует наиболее эффективному отделению твердых тел от потока жидкого теплоносителя, так как твердые тела в процессе своего движения в потоке жидкого теплоносителя встречают торцы 7 жестких тонких пластин 6 с плавными переходами и используют их в качестве направляющих для изменения направления движения с минимальным сопротивлением.Исполнение участка коллектора 2 или 3 прямоугольной формы повышает технологичность конструкции, увеличивает плошадь сечения рабочей зоны фильтрующего элемента 5, что способствует более эффективному разделению сред. Формула изобретения1. Теплообменник, содержащий ряды труб, подключенных к подводящему и отводящему коллекторам, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и интенсификации теплообмена при использовании двухфазной трубной среды в виде жидкого теплоносителя с твердыми телами, подводящий и отводящий коллекторы сообщены обводным трубопроводом, а на входном участке подводящего коллектора и выходном участке отводящего коллектора установлены фильтрующие элементы с поверхностью, плавно сопряженной с поверхностью обводного трубопровода и стенкой коллектора. 2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что фильтрующие элементы1508084 со стороны коплекторов имеют профиль в виде кривой, плавно сопряженной с поверхностью обводного трубопровода и стенкой коллектора. выполнены в виде пакета пластин, размешенных параллельно плоскости, проходящей через оси симметрии коллектора и обводного трубопровода, причем торцы пластин Рая 2 Составитель О. АкимоваТехред И. Верес Корректор Э ираж 570 Подп и си ое ончако тета по изобретениям Ж - 35, Раушская комбинат Патент, гРедактор И. КасардаЗаказ 5530/44НИИПИ Государственного ком13035, МосквПроизводственно-издательский открытиям при ГКНТ СССРнаб., д. 415Ужгород, ул. Гагарина, 101