close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY12336

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2009.08.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
F 28D 07/00
F 28F 09/22
КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК
(21) Номер заявки: a 20070466
(22) 2007.04.24
(43) 2008.12.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный аграрный технический университет"
(BY)
(72) Авторы: Синяков Анатолий Леонидович; Прищепов Михаил Александрович; Цубанов Игорь Александрович (BY)
BY 12336 C1 2009.08.30
BY (11) 12336
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Белорусский государственный аграрный технический университет" (BY)
(56) Теплотехника / Под ред. А.П. Баскакова. - М.: Энергоиздат, 1982. - C. 175.
БАРОТФИ И. и др. Энергосберегающие технологии и агрегаты на животноводческих фермах. - М.: ВО "Агропромиздат", 1988. - C. 130.
SU 1416845 A1, 1988.
(57)
1. Кожухотрубный теплообменник, содержащий оборудованный распределительным и
собирающим коллекторами теплого и холодного воздуха корпус, в котором расположены
верхние и нижние трубные доски с выполненным двухсекционным пучком теплопередающих труб, дополнительные верхнюю и нижнюю трубные доски и дополнительный пучок теплопередающих труб, расположенный под второй секцией пучка теплопередающих
труб, установленной с горизонтальным зазором по отношению к первой секции пучка теплопередающих труб, при этом верхняя трубная доска второй секции пучка теплопередающих труб примыкает к распределительному коллектору теплого воздуха, к нижней
трубной доске второй секции пучка теплопередающих труб примыкает дополнительная
верхняя трубная доска, а межтрубное пространство дополнительного пучка теплопередающих труб сообщено с наружным воздухом и собирающим коллектором холодного
воздуха.
BY 12336 C1 2009.08.30
2. Кожухотрубный теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что дополнительные
верхняя и нижняя трубные доски выполнены идентичными трубным доскам второй секции пучка теплопередающих труб.
3. Кожухотрубный теплообменник по п. 1 или 2, отличающийся тем, что собирающие коллекторы теплого воздуха первой секции пучка теплопередающих труб и дополнительного пучка теплопередающих труб присоединены к собирающему коллектору теплого
воздуха.
4. Кожухотрубный теплообменник по п. 3, отличающийся тем, что площадь теплообменной поверхности второй секции пучка теплопередающих труб составляет 30-40 %
теплообменной поверхности.
5. Кожухотрубный теплообменник по п. 4, отличающийся тем, что расход холодного
воздуха через дополнительный пучок теплопередающих труб составляет 10-20 % расхода
холодного воздуха.
Предлагаемое техническое решение относится к кожухотрубным теплообменникам,
которые используются в отопительно-вентиляционных системах производственных помещений для нагрева холодного наружного воздуха теплотой воздуха, удаляемого из помещений.
Известна конструкция кожухотрубного теплообменника, используемого в отопительно-вентиляционных системах животноводческих помещений [1].
Теплообменник содержит корпус, в котором расположены верхняя и нижняя трубные
доски и пучок теплопередающих стеклянных трубок.
Работает теплообменник следующим образом. Воздух, удаляемый из помещения вытяжным вентилятором, проходит через межтрубное пространство теплообменника, а наружный воздух, подаваемый в помещение приточным вентилятором, - через трубки пучка,
при этом происходит подогрев наружного воздуха частью теплоты воздуха, удаляемого из
помещения.
При работе теплообменника на наружной поверхности трубок откладываются загрязнения, содержащиеся в удаляемом из помещения воздухе, и прочно прилипают к их поверхности за счет увлажнения конденсатом, который образуется при охлаждении
удаляемого воздуха. Это приводит к уменьшению интенсивности теплопередачи, а следовательно, к уменьшению тепловой мощности теплообменника. Поэтому требуется периодически очищать теплообменную поверхность от слоя загрязнений. Кроме того,
теплообменник имеет пониженную эффективность работы из-за уменьшения температурного напора между теплообменивающимися воздушными потоками при движении их через теплообменник.
К недостаткам известной конструкции кожухотрубного теплообменника следует отнести сложность очистки наружной теплообменной поверхности пучка труб от загрязнений,
а также пониженную эффективность работы из-за неравномерного охлаждения удаляемого воздуха в трубках трубного пучка.
Наиболее близкой к заявленной конструкции кожухотрубного теплообменника является конструкция теплообменника, обеспечивающего подогрев наружного воздуха, подаваемого в топку котлоагрегата, за счет теплоты уходящих дымовых газов [2].
Кожухотрубный теплообменник содержит корпус, в котором расположены верхняя и
нижняя трубные доски и пучок теплопередающих трубок, внутри которых движутся уходящие дымовые газы, а по их межтрубному пространству - холодный наружный воздух.
Недостатком известной конструкции кожухотрубного теплообменника является пониженная эффективность работы, что обусловлено уменьшением температурного напора
между теплообменивающимися потоками по ходу движения холодного воздуха через теплообменник.
2
BY 12336 C1 2009.08.30
Задачей изобретения является повышение эффективности работы теплообменника.
Поставленная задача решается тем, что в оборудованном распределительными и собирающими коллекторами теплого и холодного воздуха корпусе кожухотрубного теплообменника расположены верхние и нижние трубные доски с выполненным двухсекционным
пучком теплопередающих труб, дополнительные верхняя и нижняя трубные доски и дополнительный пучок теплопередающих труб, расположенный под второй секцией пучка
теплопередающих труб, установленной с горизонтальным зазором по отношению к первой секции пучка теплопередающих труб, при этом верхняя трубная доска второй секции
пучка теплопередающих труб примыкает к распределительному коллектору теплого воздуха, к нижней трубной доске второй секции пучка теплопередающих труб примыкает
дополнительная верхняя трубная доска, а межтрубное пространство дополнительного
пучка теплопередающих труб сообщено с наружным воздухом и собирающим коллектором холодного воздуха.
При этом дополнительные верхняя и нижняя трубные доски выполнены идентичными трубным доскам второй секции пучка; собирающие коллекторы теплого воздуха первой секции пучка теплопередающих труб и дополнительного пучка теплопередающих
труб присоединены к собирающему коллектору теплого воздуха; площадь теплообменной поверхности второй секции пучка теплопередающих труб составляет 30-40 % теплообменной поверхности; расход холодного воздуха через дополнительный пучок
теплопередающих труб составляет 10-20 % расхода холодного воздуха.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующим графическим изображением кожухотрубного теплообменника.
На фигуре изображена схема кожухотрубного теплообменника, вертикальный разрез.
Кожухотрубный теплообменник содержит распределительный коллектор 1 теплого
воздуха, распределительный 2 и собирающий 3 коллекторы холодного воздуха, выполненный из двух секций 4 и 5 пучок теплопередающих труб, содержащие соответственно
верхние 6 и 7 и нижние 8 и 9 трубные доски, пучки 11 и 10 теплопередающих труб.
Кожухотрубный теплообменник содержит также дополнительный кожухотрубный теплообменник 12, который выполнен из дополнительных верхней 13 и нижней 14 трубных
досок, пучка 15 теплопередающих труб, а также собирающего коллектора 16 теплого воздуха.
Дополнительный пучок 15 теплопередающих труб установлен под второй секцией 5 с
пучком 10 теплопередающих труб, при этом вторая секция 5 теплообменника установлена
с горизонтальным зазором δ относительно первой секции 4, которая оборудована собирающим коллектором 17 теплого воздуха и присоединена к ней при помощи пластиныхомута 18, при этом верхняя трубная доска 7 второй секции 5 примыкает к распределительному коллектору 1 теплого воздуха теплообменника.
К нижней трубной доске 9 второй секции 5 пучка теплопередающих труб примыкает
дополнительная верхняя 13 трубная доска, а межтрубное пространство дополнительного
пучка 15 теплопередающих труб сообщено с наружным воздухом и собирающим коллектором 3 холодного воздуха.
Дополнительные верхняя 13 и нижняя 14 трубные доски выполнены идентичными
трубным доскам 7 и 9 второй секции 5 пучка теплопередающих труб; собирающие коллекторы 17 и 16 теплого воздуха соответственно первой секции 4 пучка теплопередающих
труб и дополнительного пучка 15 теплопередающих труб присоединены к собирающему
коллектору теплого воздуха теплообменника (на фигуре не показано), при этом площадь
теплообменной поверхности второй секции 5 пучка теплопередающих труб составляет
30…40 % теплообменной поверхности теплообменника, а расход холодного воздуха через
межтрубное пространство дополнительного пучка 15 теплопередающих труб составляет
10…20 % расхода холодного воздуха через теплообменник.
3
BY 12336 C1 2009.08.30
Горизонтальный зазор между секциями теплообменника выбирается из условия свободного подвода наружного воздуха в межтрубное пространство дополнительного пучка
15 теплопередающих труб.
Заявленный кожухотрубный теплообменник работает следующим образом.
Приточный вентилятор (на фигуре не показан) обеспечивает движение холодного воздуха через межтрубные пространства секций 4, 5 пучка теплопередающих труб и дополнительного пучка 15, при этом расход холодного воздуха через секции 4, 5 составляет
80…90 %, а через дополнительный пучок 15 - 10…20 % от общего расхода.
Вытяжной вентилятор (на фигуре не показан) обеспечивает движение удаляемого теплого воздуха через трубы пучка 11 секции 4 в количестве 70 % и через трубы дополнительного пучка 15, соединенные последовательно с трубами ко второй секции 5 пучка
теплопередающих труб, в количестве 30 % от общего расхода теплого воздуха через теплообменник.
Уменьшение расхода холодного воздуха на 10…20 % через секции 4, 5 теплообменника снижает его тепловую мощность на 2…4 %, в то время как нагрев этого холодного воздуха при движении его через межтрубное пространство дополнительного пучка 15
теплопередающих труб, по которым движется теплый воздух в количестве 30 % от общего
расхода теплого воздуха через теплообменник, позволяет увеличить тепловую мощность
теплообменника на 15…20 %.
Основной нагрев холодного воздуха осуществляется теплотой удаляемого воздуха в
секциях 4 и 5, при этом из-за уменьшения температурного напора между воздушными потоками теплый воздух в секции 5 охлаждается не до требуемой температуры.
Дальнейшее охлаждение теплого воздуха, прошедшего через секцию 5, осуществляется в дополнительном теплообменнике 12 холодным воздухом в количестве 10…20 % от
общего расхода холодного воздуха через теплообменник, который движется по межтрубному пространству дополнительного пучка 15 теплопередающих труб, при этом теплый
воздух охлаждается до требуемой температуры. В результате увеличивается тепловая
мощность теплообменника, т.е. повышается эффективность его работы.
Таким образом, в процессе работы заявляемого кожухотрубного теплообменника происходит достижение поставленной технической задачи: повышается эффективность работы теплообменника за счет охлаждения теплого воздуха, проходящего через
последовательно соединенные трубы второй секции и дополнительного пучка теплопередающих труб, до требуемой температуры.
Источники информации:
1. Баротфи И. и др. Энергосберегающие технологии и агрегаты на животноводческих
фермах. - М.: Агропромиздат, 1988. - C. 130.
2. Теплотехника / Под ред. А.П. Баскакова. - М.: Энергоиздат, 1982. - C. 175.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
127 Кб
Теги
by12336, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа