Теплообменный элемент рекуператора

(51)5 Г 23 1 15/04 ЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ(54) ТЕПЛООБМЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ РЕКУПЕРАТОРА яр 1603144 д 1(57) Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано в топливосжигающих установках. Цель повышение эксплуатационной надежности и тепловой эффективности при нагреве запыленной среды. Греющая среда омывает корпус и передает ему тепло. Нагреваемый воздух (В) подается в камеру 2 и равномерно распределяется по ее отверстиям 3. Втекая в каждое отверстие 3, окаймленное патрубком 4 с заостренным свободным торцом, поток В диаметром с 1 продолжает по инерции двигаться к оси отверстия 3 и уменьшается до диаметра Н увеличивая тем самым интенсивность теплообмена при ударе струи о поверхность корпуса. После удара струи нагретого В разворачиваются и по кольцевой щели удаляются из элемента.2 ил.3Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано в топливосжигающих установках,Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности в тепловой эффективности при нагреве запыленной среды,На фиг. 1 показан теплообменный элемент, общий вид; на фиг, 2 - отверстие с патрубком.Теплообменный элемент содержит корпус 1 с размещенной в его полости соосно с ним распределительной камерой 2 с выпускными отверстиями 3 в ее стенке, снабженными каждое направляющим патрубком 4 с одним свободным торцом и с другим, скрепленным со стенкой распределительной камеры. Свободный торец каждого патрубка 4 выполнен заостренным, при этом патрубки 4 закреплены на стенке камеры 2 с ориентацией свободных торцов внутрь последней, а высота патрубков определяется зависимостьюй(ЗИ - 5,где й - высота патрубка;д - диаметр отверстия;6 - толщина стенки распределительнойкамеры 2.Теплообменный элемент работает следующим образом.Греющая среда омывает корпус 1 и передает ему теплоту излучением и конвекцией. Нагреваемый воздух подается в камеру 2 и равномерно распределяется по ее отверстиям 3, Втекая в каждое отверстие 3, окаймленное патрубком 4 с заостренным свободным торцом, поток воздуха диаметром д продолжает по инерции двигаться к оси отверстия 3 и уменьшается до диаметра д, увеличивая тем самым интенсивность тепло- обмена при ударе струи о поверхность корпуса 1. После удара струи нагретого воздуха разворачиваются и по кольцевой щели удаляются из элемента.Экспериментально установлено, что величина эффективного диаметра отверстия 3, находимая по площади сжатого сечения струи воздуха для .больших скоростей истечения из отверстий в тонкой стенке, определяется в основном формой входной кромки и при острой кромке достигает своего критического значения д = (0,7 - 0,75)д. Выполнение в описываемом теплообменном элементе каждого отверстия 3 окаймленным патрубком 4 с заостренным свободным торцом приводит к уменьшению на 25 - ЗООА; его эффективного диаметра, определяющего струйный теплообмен. При этом величина диаметра, характеризующая засоряемость отверстия 3 (диаметр отверстия 3, за края которого могут зацепиться частицы пыли), остается прежней, Таким образом, при одной 10 и той же вероятности засорения теплообменного элемента снабжение его отверстий 3 патрубками 4 с заостренным свободным торцом позволяет увеличить интенсивность теплообмена на 3 - 10 О, что, не уменьшив его надежность, приводит к снижению металло- емкости на эту же величину.При высоте патрубков 4, превышающейЗд - 5 (например, отверстие в толстой стенке с высоким бортиком), происходит налипание струи на стенки патрубка 4, т. е. струя 20 целиком заполняет сечение отверстия 3. Вэтом случае и эффективным диаметром и диаметром, характеризующим засоряемость отверстия, становится диаметр отверстия 3. Это приводит к возможности засорения отверстий 3 и снижению эффективности работы.Формула изобретенияТеплообменный элемент рекуператора,содержащий корпус с размещенной в его полости соосно с. ним распределительной камерой с выпускными отверстиями в ее стенке, снабженными каждое направляющим патрубком с одним свободным торцом и с другим концом, скрепленным со стенкой распределительной камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и тепловой эффективности при нагреве запыленной среды, свободный торец каждого патрубка выполнен заостренным, при этом патрубки закреплены по стенке камеры с ориентацией свобод ных торцов внутрь последней, а высотапатрубков определяется зависимостью:где й - высота патрубка;а - диаметр отверстия;б - толщина стенки распределительнойкамеры.1603144 Х.ВСоставитель Г. Петров Редактор Н. Горват Техред А. Кравчук Корректор Т. Колб Заказ 3374 Тираж 463 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101