Теплообменник

СОЮЗ СОВЕТСНСОЦИАЛИСТИЧЕРЕСПУБЛИН С 191 О А 1 Р 22 В 1/1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОБРЕТЕНИ У СВИДЕТЕПСТ(71) Владимирский научтельский конструкторсккий институт тракторнывых двигателей(Г 1 (57) вано гате ляет оыть исполь ации тепла дви орания и позво ость теплообо-исследова- -технологичеси комбайнолее ной лного исполь ов ертом БЛИ 1 1 Е отв ерстиятрубных дльцевыми 91к. 1978074,к. 1983 ос к 3 Я СфЭ Оч й ОПИСАН Н ДВТОРСНОМ 51) 4 Р 28 0 7/О ТЕПЛООБМЕИ 11 ИК Изобретение можеч в системах утилиз ей внутреннего сг повысить компактн менника за счет зования теплооб максе 1 мальным коэфф дачи, Перепускные 12 и 13, 14, 15 в и 9 расположены к соосным корпусу 1 ры окружностей ра хности с теплопере О, 11, осках 8рядами по ям. Диаметрам навив 1312359ки соответствующих теплообменных .змее- пульсаций повышается интенсивность виков, Трубы змеевиксв выполнены с тешообмена. При этом ннтенсивнос;ъ диаметрами, увеличивающимися в направ- теплообмена с уменьшением диаметра ленин от оси корпуса к его периферии. труб змеевиков возрастает, а уменьшеЗа счет лобового натекания газов на ние диаметров труб позволяет умень- змеевики 2-7, отклонения потока и шать диаметр их навивки, 1 з,п, ф-лы, повышечия интенсивности турбулентных 3 нл.Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах утилизации тепла отработанныхгазов двигателей внутреннего сгорания. 5Цель изобретения - повышение компактности теплообменника за счет более полного использования теплообменной поверхности с максимальным коэффициентом теплопередачи.На фиг,1 изображен теплообменник,общий вид; на фиг.2 - разрез А-А нафиг,1; на фиг,3 - разрез Б-Б нафиг,2,Теплообменник содержит соосно установленные в корпусе 1 теплообменныетрубчатые змеевики 27, имеющие различные диаметры навивки и закрепленные в поперечных концевых трубныхдосках 8 и 9.Трубная доска 8 выполнена со сквозными отверстиями 1012, а трубнаядоска 9 - со сквозными отверстиями1315, Отверстия 101 5 сообщеныс полостью корпуса 1 и расположеныкольцевыми рядами по соосным корпусуокружностям, диаметры которых равныдиаметрам навивки соответствующихзмеевиков, Так, например, отверстияЗО10 расположены по окружности, диаметр которой равен диаметру навивкизмеевика 2, а отверстия 11 - по окружности, диаметр которой равен диаметру навивки змеевика 3,Трубы змеевиков выполнены диаметрами, увеличивающимися в направленииот оси корпуса 1, к его периферии,Так, например, диаметр трубы змеевика 4 меньше диаметра трубы змеевика3, который, в свою очередь, меньшедиаметра трубы змеевика 2.Б полости корпуса 1 установлена поперечная перепускная камера 16 с осе 2выми перепускными трубами 17 и 18со сквозными щелями 19, Труба 17 сообщена с трубами змеевиков 2.,4 черезсепарационное устрсйство 20 и с трубами змеевиков 57 через полость 21перепускной камеры 16. Труба 18 подключена к источнику (не показан) нагреваемой средь: и сообщена с трубамизмеевиков 24 через полость 22 камеры 16,Под трубной доской 9 располсжнагазоподводящая камера 23 и коллеор24 перегретого пара, а над трубнойдоской 8 находится газоотводящий конфузор 25. Геометрические параметрыкаждого змеевика 27.устанавливатт,исходя из соотношений:1 21 с 1 еш= Ыеш1 сс 1ВВгде 1 с - коэффициент теплопередачи;- шаг навивки;с 1 - диаметр трубы змеевика;0 - диаметр навивки змеевика;Б - расстояние между виткамизмеевиков в свету.Теплообменник работает следующимобразом,Отработанные газы последовательно проходят газоподводящую камеру23, отверстия 1315 трубной доски9, межтрубное пространство змеевиков57, щели 19 перепускной камеры16, межтрубное пространство змеевиков24, отверстия 1012 трубной доски 8 и газоотводящий конфузор 25,Омывая змеевики 27 газы охлаждаются, отдавая тепло нагреваемой среде,Нагреваемая среда последовательнопроходит трубу 18, щели 22 камеры 16,змеевики 24, сепарационное устройство 20, трубу 17, полость 21 камеры 16, змеевики 57 и коллектор 24,В змеевиках 24 нагреваемая средапревращается в насыщенный цар, который осушается ц сецараццоццом устройстве 20 за счет центробежного эффекта, а также за счет охлаждения газов в гаэоотводящем коцфуэоре 25, В змеевиках 57 пар перегревается.Выполнение в досках 8 и 9 перепускных отверстий 1015 указанной геометрии обеспечивает повышение интенсивности теплообмеца за счет лобового цатекания газов на змеевики 27,отклонения потока и повышения интенсивности турбулентных пульсаций. При этом появляется воэможность уменьшить шаг навивки змеевиков 27, что повышает компактность теплообменника в осевом направлении. 15 Выполнение диаметров труб змеевиков 27 уменьшающимися в радиальном направлении от оси корпуса 1 к трубам 17 и 18 обеспечивает повышение компактности теплообмецника врадиальном направлении за счет того, что интенсивность теплообмеца с уменьшением диаметра труб змеевиков 27 возрастает, а уменьшение диаметра труб змеевиков 27 позволяет уменьшить диаметр их навивки.В перепускной камере 16 и трубах 17 и 18 происходит дополнительный нагрев нагреваемой среды за счет организации направления газов, что также снижает осевой габарит теплообмецника. Если геометрические параметры 35 змеевиков 27 устанавливают, исходя иэ приведенного соотношения, то ца выходе каждого змеевика 27 цри одной и той же их высоте нагреваемая среда будет иметь одинаковые параметры,формула изобретения1.Теплообменник, содержащий соосно установленные в корпусе теплообменные трубчатые змеевики, имеющиеразличные диаметры навивки и закрепленные в поперечных концевых трубча"тых досках со сквозными перепускнымиотверстиями, сообщенными с полостьюкорпуса, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения компактности, перепускцые отверстия в трубных досках расположены кольцевыми рядами по соосным корпусу окружностям,диаметры которых равны диаметрам навивки соответствующих теплообменныхзмеевиков, а трубы последних выполнены с диаметрами, увеличивающимися внаправлении от оси корлусА к его периферии.2,Теплообменник по и.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он дополнительно содержит установленную в полости корпуса поперечную перепускнуюкамеру с осевыми перепускными трубами со сквозными щелями, первые иэкоторых сообщены с трубами змеевиков,а вторые - с полостью корпуса,орректор М, Иарснци Заказ Подписно оизводственно-полиграфическое предприятие жгород, ул. Проектная,9/37 Тираж 612 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Ркомитета СССР открытий ушская наб., д.