close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY12337

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2009.08.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 12337
(13) C1
(19)
F 28D 7/00
КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК
(21) Номер заявки: a 20070530
(22) 2007.05.08
(43) 2008.12.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный аграрный технический университет"
(BY)
(72) Авторы: Синяков Анатолий Леонидович; Коротинский Виктор Андреевич; Гаркуша Карина Эдуардовна; Андрейчик Алла Евгеньевна;
Синица Светлана Ивановна (BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Белорусский государственный аграрный технический университет" (BY)
(56) Теплотехника / Под редакцией А.П.Баскакова. Москва: Энергоиздат, 1982. С.128.
МАРОЧКИН В.К. и др. Использование вторичных топливно-энергетических ресурсов в сельском хозяйстве. Минск: Ураджай, 1989. - С.180-181.
SU 659878, 1979.
SU 1364847 A2, 1988.
RU 25787 U1, 2002.
SU 420863, 1974.
BY 4447 C1, 2002.
DE 2951549 A1, 1981.
US 4690690, 1987.
BY 12337 C1 2009.08.30
(57)
Кожухотрубный теплообменник, содержащий корпус, в котором расположены основные верхняя и нижняя трубные доски и основной пучок теплопередающих труб и который
оборудован основными распределительными и собирающими коллекторами холодного и
Фиг. 1
BY 12337 C1 2009.08.30
теплого воздуха, имеющими основные шиберы, отличающийся тем, что снабжен дополнительными верхней и нижней трубными досками, дополнительным пучком теплопередающих труб, дополнительными распределительным и собирающим коллекторами
холодного воздуха и дополнительным шибером, при этом теплопередающие трубы дополнительного пучка установлены соосно и с кольцевыми зазорами внутри теплопередающих труб основного пучка, а их концы укреплены в дополнительных верхней и
нижней трубных досках, которые, с соответственно прикрепленными к ним дополнительными собирающим и распределительным коллекторами холодного воздуха, присоединены соответственно к основным распределительному и собирающему коллекторам теплого
воздуха, а дополнительный шибер расположен в дополнительном распределительном
коллекторе холодного воздуха и примыкает к дополнительной нижней трубной доске.
Предлагаемое техническое решение относится к теплообменникам, которые используются для нагрева газовоздушных сред теплотой вторичных газовоздушных энергетических ресурсов.
Известна конструкция кожухотрубного теплообменника, предназначенного для нагрева приточного холодного воздуха частью теплоты вытяжного воздуха систем принудительной вентиляции и кондиционирования воздуха в зданиях промышленного и
общественного назначения [1]. Известный кожухотрубный теплообменник содержит оборудованный распределительными и собирающими коллекторами теплообменивающихся
воздушных потоков корпус, в котором расположены верхняя и нижняя трубные доски и
пучок теплопередающих труб.
Теплообменник работает следующим образом. Приточный холодный воздух, проходящий внутри теплопередающих труб пучка, нагревается теплотой вытяжного воздуха,
проходящего через межтрубное пространство теплопередающих труб. При этом загрязнения, содержащиеся в вытяжном воздухе, откладываются на наружной поверхности труб
пучка и прочно прилипают к поверхности труб из-за увлажнения их конденсатом, который образуется при охлаждении водяных паров, содержащихся в вытяжном воздухе. Наличие слоя грязи на наружных поверхностях теплопередающих труб пучка снижает
тепловую мощность теплообменника. Поэтому периодически очищают поверхности труб
пучка от слоя грязи, что затруднительно из-за сложного лабиринта пучка труб. Теплообменник имеет также пониженную эффективность работы из-за уменьшения температурного напора по длине теплообменника, в результате чего тепловая мощность рядов труб
теплообменного пучка, расположенных около собирающего коллектора приточного холодного воздуха, в 1,2…1,5 раза меньше тепловой мощности рядов труб пучка, расположенных около распределительного коллектора приточного холодного воздуха.
Кроме того, эффективность работы теплообменника снижается при увеличении температуры холодного воздуха, так как уменьшается температурный напор в теплообменнике.
Наиболее близким к заявленной конструкции кожухотрубного теплообменника является теплообменник с перекрестным током теплообменивающихся воздушных потоков,
содержащий оборудованный основными с шиберами коллекторами теплообменивающихся воздушных потоков корпус, в котором расположены основные верхняя и нижняя трубные доски и пучок теплопередающих труб [2].
Недостатком такого кожухотрубного теплообменника является пониженная эффективность работы, которая обусловлена снижением тепловой мощности теплообменника
при увеличении температуры холодного воздуха, а также из-за понижения температурного напора по длине теплообменника.
Задачей изобретения является повышение эффективности работы кожухотрубного теплообменника с перекрестным током теплоносителей.
2
BY 12337 C1 2009.08.30
Задача решается тем, что известный кожухотрубный теплообменник, содержащий
корпус, в котором расположены основные верхняя и нижняя трубные доски и основной
пучок теплопередающих труб и который оборудован основными распределительными и
собирающими коллекторами холодного и теплого воздуха, имеющими основные шиберы,
снабжен дополнительными верхней и нижней трубными досками, дополнительным пучком теплопередающих труб, дополнительными распределительными и собирающим коллекторами холодного воздуха и дополнительным шибером, при этом теплопередающие
трубы дополнительного пучка установлены соосно и с кольцевыми зазорами внутри теплопередающих труб основного пучка, а их концы укреплены в дополнительных верхней и
нижней трубных досках, которые, с соответственно прикрепленными к ним дополнительными собирающим и распределительным коллекторами холодного воздуха, присоединены соответственно к основным распределительному и собирающему коллекторам теплого
воздуха, а дополнительный шибер расположен в дополнительном распределительном
коллекторе холодного воздуха и примыкает к дополнительной нижней трубной доске.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими графическими изображениями кожухотрубного теплообменника:
на фиг. 1 изображена схема предложенного кожухотрубного теплообменника, вертикальный разрез;
на фиг. 2 - вид по А-А на фиг. 1;
на фиг. 3 - вид по В-В на фиг. 1.
Теплообменник содержит корпус 1, оборудованный основными распределительными
2,3 и собирающими 4,5 коллекторами с шиберами соответственно холодного и теплого
воздуха, в котором распложены основные верхняя 6 и нижняя 7 трубные доски и пучок
теплопередающих труб 8. Теплообменник снабжен дополнительными верхней 9 и нижней
10 трубными досками, дополнительным пучком труб 11, дополнительными распределительным 12 и собирающим 13 коллекторами холодного воздуха и дополнительным шибером 14. Трубы 11 дополнительного пучка установлены соосно (фиг. 3) и с кольцевыми
зазорами внутри труб 8 основного пучка и их концы укреплены в дополнительных верхней 9 и нижней 10 трубных досках, к которым соответственно прикреплены собирающий
13 и распределительный 12 дополнительные коллекторы холодного воздуха, при этом сами верхняя 9 и нижняя 10 трубные доски присоединены соответственно к основным распределительному 3 и собирающему 5 коллекторам теплого воздуха, а шибер 14
установлен в распределительном коллекторе 12 холодного воздуха и примыкает к дополнительной нижней трубной доске 10 теплообменника.
Кожухотрубный теплообменник работает следующим образом.
При закрытом шибере 14 теплый воздух через распределительный коллектор 3 поступает в трубы 8 трубного пучка, внутри которых установлены соосно и с зазорами трубы
11 дополнительного трубного пучка и, двигаясь по межтрубным зазорам, отдает часть теплоты холодному воздуху, двигающемуся через межтрубное пространство от распределительного 2 к собирающему 4 коллекторам. Подогретый в теплообменнике холодный
воздух поступает в собирающий коллектор 4, к которому присоединен приточный вентилятор (на схеме не показан). Теплый воздух, отдавший часть теплоты холодному, поступает в собирающий коллектор 5, к которому присоединен вытяжной вентилятор (на схеме
не показан). В этом случае в теплообменнике осуществляется перекрестное движение теплообменивающихся воздушных потоков. Так как температурный напор в теплообменнике
уменьшается от распределительного 2 к собирающему 4 коллекторам холодного воздуха,
то в части рядов труб 8, расположенных около собирающего коллектора 4, теплый воздух
охлаждается не до требуемой температуры, что приводит к снижению тепловой мощности
теплообменника.
Для повышения эффективности работы теплообменника шибер 14 приоткрывают
(фиг. 1) и часть холодного воздуха поступает в трубы 11, расположенные в трубах 8 не3
BY 12337 C1 2009.08.30
эффективно работающих рядов теплообменника и, двигаясь по ним к собирающему коллектору 13, нагревается теплым воздухом, который движется по межтрубным зазорам
труб 8 и 11. В этом случае при встречном движении теплого воздуха по межтрубному
пространству, а холодного по трубам 11 происходит дополнительное охлаждение теплого
воздуха в неэффективно работающих рядах труб теплообменника.
В результате этого повышается эффективность работы теплообменника в целом.
Если температурный напор в теплообменнике уменьшается из-за повышения температуры холодного воздуха, то для повышения эффективности работы теплообменника открывают шибер 14 полностью. В этом случае при движении холодного воздуха через
межтрубное пространство от распределительного 2 к собирающему 4 коллекторам и теплого от распределительного 3 к собирающему 5 через межтрубные зазоры труб 8 и 11
осуществляется перекрестный ток теплоносителей. В то же время при движении части холодного воздуха по трубам 11, а теплого по межтрубным зазорам труб 8 и 11 осуществляется при противотоке теплоносителей дополнительное охлаждение теплого воздуха, в
результате чего повышается эффективность работы теплообменника.
Повышение эффективности работы теплообменника при температуре холодного воздуха (-30 °С) достигнуто за счет дополнительного охлаждения теплого воздуха в части рядов труб, расположенных около собирающего коллектора 4, частью холодного воздуха
(-30 °С), проходящего по трубам 11 от распределительного 12 к собирающему 13 коллекторам холодного воздуха.
Увеличение эффективности работы теплообменника при более высоких температурах
холодного воздуха (-15 °С) достигнуто дополнительным охлаждением теплого воздуха
частью холодного воздуха, проходящего по всем трубам 11. В этом случае охлаждение
теплого воздуха осуществляется частью холодного воздуха, проходящего через межтрубное пространство теплообменника от распределительного 2 к собирающему 4 коллекторам, и частью холодного воздуха, проходящего через трубы 11 трубного пучка.
Таким образом, в процессе работы заявленного кожухотрубного теплообменника происходит достижение поставленной технической задачи: повышение эффективности работы теплообменника за счет дополнительного охлаждения теплого воздуха частью
холодного, двигающегося по трубам дополнительного трубного пучка.
Фиг. 2
Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
99 Кб
Теги
by12337, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа