Теплообменник

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 28 О 15/02 ТЕ ГОСУДАР С Ч Е ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБ,. ГЕНИЯМ И ОТКРЫ ГИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР Я 1359572,кл. Р 23 15/04, 1985.(57) Изобретение может быть использованодля утилизации тепловой энергии. Цель изобретения - интенсификация теплообменамежду средами, Каналы 3 и 4 для нэгреваемой и охлаждаемой сред разделены перегоИзобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано в различных отраслях промышленности для утилизации тепловой энергии,Целью изобретения является интенсификация теплообмена.На фиг.1 представлен теплообменник, общий вид; на фиг,2 - сечение А-А на фиг,1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг,1; на фиг,4 - сечение В-В на фиг.3; на фиг,5 - сечение Г-Г на фиг.3.Теплообменник содержит корпус 1, разделенный перегородкой 2 на каналы 3 и 4 соответственно для нагревэемой и охлаждаемой сред, В перегородке 2 установлены тепловые трубы 5, испарители которых расположены в канале 4 охлаждаемой среды, а 1666912 А 1 родкой 2, в которой установлены тепловые трубы 5. Испарители и конденсаторы тепловых труб 5 введены соответственно в каналы 4 и 3 на различную величину, увеличивающуюся по ходу движения сред, В каналах 3 и 4 установлены шиберы 6, 1, оси 8 которых расположены в зоне концов тепловых труб 5, имеющих наибольшую длину. Плоскости шиберов 6,1 в одном из крайних положений примыкают к концам тепловых труб 5, а в другом - к стенке соответствующего канала 3 и 4. На оси 8 каждого шибера 6, 1 установлена втулка, а шиберы 6, 7 выполнены по крайней мере иэ двух пластин, одна иэ которых прикреплена к оси.8, а другая - к втулке, Оси 8 и втулки могут быть снабжены автономными приводами, 2 з.п. ф-лы, 5 ил. конденсаторы - в канале 3 нагреваемой среды. При этом испарители и конденсаторы тепловых труб 5 введены в соответствующие каналы 4 и 3 на различную величину, увеличивающуюся по ходу движения среды. В каналах 3 и 4 установлены,шиберы 6 и 7, оси 8 которых расположены в зоне концов тепловых труб 5, имеющих наибольшую длину. Плоскос 1 и шиберов 6, 1 в одном из крайних положений примыкают к концам тепловых труб 5, а в другом - к стенке соответствующего канала 3 и 4, На оси 8 каждого шибера 6 и 7 установлена втулка 9, а шиберы 6 и 1 выполнены по крайней мере из двух пластин 10 и 11, одна иэ которых 10 прикреплена к оси 8, а другая 11 - к втулке 9, Оси 8 и втулки 9 шиберов 6 и 7 снабжены10 автономными приводами 12 и 13. В канале 3 нагреваемой среды установлены датчики 14 температуры, функционально связанные с приводами 12 и 13 шиберов 6 и 7.Теплообменник работает следующим образом,Горячие газы подаются в канал 4 охлаждаемой среды, а холодный воздух - в канал 3 нагреваемой среды. Если шиберы б и 7 в обоих каналах 3 и 4 закрыты, то концы тепловых труб в зонах за шиберами 6 и 7 будут обдуваться средами с меньшей скоростью, следствием чего является некоторое снижение интенсивности теплообмена в указанных зонах. Поскольку перепад давлений в каналах 3 и 4 при этом максимальный, то данный режим работы соответствует меньшим расходам теплообменивающихся сред,В режиме работы теплообменника с закрытыми шиберами б и 7 обеспечивается достаточно высокая эффективность его работы за счет установки испарителей и конденсаторов тепловых труб на разной высоте от перегородки 2 и прилегания плоскостей шиберов 6 и 7 к концам тепловых труб 5. При этом организуются плавно расширяющиеся по ходу движения сред каналы 3 и 4.Шиберы б и 7 открывают, поворачивая ось 8 и втулку 9 или то и другое одновременно. При этом пластины 10, прикрепленные к оси 8, и пластины 11, прикрепленные к втулке 9, поворачиваются, открывая доступ сред к концам тепловых труб 5, расположенных за шиберами б и 7,Если поворачивают пластины 10 и 11 шибера 7, расположенные в канале 4 охлаждаемой среды, то происходит снижение давления, перераспределение скоростей движения среды по зонам канала 4 и повышение температуры стенки тепловых труб 5, расположенных в крайних по ходу среды рядах,Так как при открытии шиберов б и 7 уменьшается гидравлическое сопротивление соответственно в каналах 3 и 4, то может быть увеличен расход сред. Поскольку часть среды с начальной температурой, минуя первые ряды тепловых труб, проходит по наклонным зазорам вдоль шиберов 6 и 7 непосредственно к тепловым трубам 5 за осями 8, то температура тепловых труб 5 в последних рядах повышается. Следствием этого является предотвращение обмерэания, либо прекращение выделения влаги из сред (прекращение сернокислотной коррозии). В описанных экстремальных режимах работы не произойдет резкого уменьшения передаваемой тепловой мощности, а также снижения эффективности теплообменника, если полностью открывать одну или не 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сколько пластин 10 и 11 вместо частичного открытия шиберов 6 и 7, В этом случае эа открытыми пластинами 10 или 11 образуются несколько потоков теплоносителей, увеличивающих по своим направлениям температуры тепловых труб 5 и предотвращающих обледенение или сернокислотную коррозию в этих зонах, Закрывая открытые ранее пластины 10, 11 и открывая соседние с ними пластины, можно поочередно устранять обмерзание труб 5 при достаточно высокой мощности и эффективности работы теплообмен ника. Когда в канале 4 пластины 10 открыты, пластины 11 закрыты, а в канале Э, наоборот, пластины 10 закрыты, а 11 - открыты, что предотвращает обмерэание или серно- кислотную коррозию при достаточно высокой эффективности работы теплообменника и повышенных расходах сред. При этом гидравлические сопротивления обоих каналов 3 и 4 не превысят оптимальных значений.В зависимости от температуры поступающей в теплообменник среды подбирают наиболее оптимальный режим работы теплообменника. Оптимизация режима может происходить автоматически, если на ось 8 и втулку 9 установить автономные приводы 12 и 13, которые связаны с датчиками 14 температуры, установленными в канале Э нагреваемой среды.Использование изобретения позволяет обеспечить регулирование скорости среды в каналах 3 и 4 теплообменника и эа счет этого интенсифицировать процесс теплообмена при изменяющихся условиях эксплуатации.Кроме того, появляется воэможность за счет повышения температуры крайних по ходу среды рядов тепловых труб 5 предотвращать сернокислотную коррозию тепловых труб 5 в канале 4 охлаждаемой среды или обмерзание тепловых труб в зимний период в канале 3 нагреваемой среды, при сохранении достаточно высокой интенсивности теплообмена,Формула изобретения 1. Теплообменник, содержащий каналы для нагреваемой и охлаждаемой сред, разделенные перегородкой с установленными в ней тепловыми трубами, испарители которых расположены в канале охлаждаемой среды, а конденсаторы - в канале нагреваемой среды, в последней из которых установлен шибер, при этом конденсаторы введены в указанный канал на различную величину по ходу движения среды, о т л и ч в ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификации теплообмена, испарители тепловыМ труб введены в канал охлаждаемой среды наразличную величину, при этом длина испарителей и конденсаторов тепловых труб в каналах увеличивается по ходу движения соответствующей среды, кроме того в канале охлаждаемой среды дополнительно установлен шибер, причем оси шиберов в обоих каналах расположены в зоне концов тепловых труб, имеющих наибольшую длину, а плоскости шиберов в одном из крайних положений примыкают к концам тепловых труб. а в другом - к стенке канала. 2. Теплообменник по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что на оси каждого шибераустановлена втулка, а шиберы выполненыпо крайней мере из двух пластин, одна из5 которых прикреплена к оси, а другая - квтулке, причем оси и втулки шиберов снабжены автономными приводами,3. Теплообменник по пп.1 и 2,о т л и ч эю щ и й с я тем, что в канале нагреваемой10 среды установлены датчики температуры,функционально связанные с приводами шибе ров.Тираж 395 сударственного комитета по 113035, Москва, Ж