close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY12338

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2009.08.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 12338
(13) C1
(19)
F 28D 07/00
F 28F 01/00
КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК
(21) Номер заявки: a 20070716
(22) 2007.06.12
(43) 2009.02.28
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный аграрный технический университет"
(BY)
(72) Авторы: Синяков Анатолий Леонидович; Коротинский Виктор Андреевич; Гаркуша Карина Эдуардовна; Зайцева Наталья Константиновна (BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Белорусский государственный аграрный технический университет" (BY)
(56) Теплотехника. Под ред. А.П.Баскакова. М.: Энергоиздат, 1982. - C. 175.
SU 1416845 A1, 1988.
SU 1668840 A1, 1991.
RU 45181 U1, 2005.
BY 12338 C1 2009.08.30
(57)
1. Кожухотрубный теплообменник с перекрестным движением теплообменивающихся
воздушных потоков, содержащий оборудованный распределительными и собирающими
коллекторами теплого и холодного воздуха кожух, в котором расположены основные
верхняя и нижняя трубные доски, отличающийся тем, что содержит верхний и нижний
пучки труб, две дополнительные трубные доски, две теплоизоляционные пластины, при этом
Фиг. 1
BY 12338 C1 2009.08.30
дополнительные трубные доски размещены в кожухе одна горизонтально, а другая с наклоном в сторону задней стенки кожуха между основными трубными досками и с зазором
между собой, в котором расположены нижние и верхние концы труб соответственно
верхнего и нижнего пучков труб, трубы горизонтальных рядов нижнего пучка труб смещены вправо на диаметр трубы пучка относительно труб горизонтальных рядов верхнего
пучка труб, а теплоизоляционные пластины со стороны распределительного и со стороны
собирательного коллекторов холодного воздуха прикреплены к торцам дополнительных
трубных досок.
2. Кожухотрубный теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что дополнительные
трубные доски выполнены из теплоизоляционного материала, например прессованного
пенопласта.
3. Кожухотрубный теплообменник по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в задней
стенке кожуха между дополнительными трубными досками выполнено отверстие для отвода конденсата через трубу в дренажную систему.
4. Кожухотрубный теплообменник по п. 3, отличающийся тем, что нижние концы
труб верхнего пучка труб расположены в зазоре между дополнительными трубными досками ниже верхних концов труб нижнего пучка труб.
Предлагаемое техническое решение относится к теплообменникам, которые используются в отопительно-вентиляционных системах производственных помещений для нагрева приточного воздуха теплотой воздуха, удаляемого из помещений.
Известна конструкция кожухотрубного теплообменника с перекрестным движением
теплообменивающихся воздушных потоков [1].
Известный теплообменник содержит кожух, в котором расположены верхняя и нижняя трубные доски и между ними пучок теплопередающих труб; поддон для сбора и отвода через конденсатоотводную трубу сконденсировавшихся водяных паров, находящихся в
удаляемом теплом воздухе.
Теплообменник работает следующим образом. Наружный воздух движется внутри
труб, а удаляемый - в межтрубном пространстве по перекрестной схеме, при этом наружный воздух нагревается частью теплоты удаляемого воздуха. При работе теплообменника
загрязнения, содержащиеся в удаляемом воздухе, откладываются на наружной поверхности пучка труб и прочно прилипают к поверхности труб из-за увлажнения их конденсатом, который образуется при охлаждении водяных паров, содержащихся в удаляемом
воздухе. Слой грязи на поверхности труб снижает тепловую мощность теплообменника.
Поэтому периодически очищают поверхности труб от слоя грязи, что связано с прекращением работы теплообменника и промывкой его химическим раствором. Это усложняет
эксплуатацию теплообменника.
Кроме этого, теплообменник имеет пониженную эффективность и надежность работы
из-за образования в межтрубном пространстве слоя снега-льда при низких температурах
наружного воздуха, толщина которого зависит от количества конденсата, способа его удаления из межтрубного пространства и изменения величины температурного напора по
длине и высоте теплообменника. При низких отрицательных температурах наружного
воздуха слой снега-льда может перекрыть межтрубное пространство и теплообменник
прекратит работу.
Наиболее близким к заявляемой конструкции кожухотрубного теплообменника является теплообменник для подогрева холодного наружного воздуха теплотой удаляемого
теплого воздуха [2].
При использовании теплообменника в отопительно-вентиляционных системах производственных помещений он имеет при низких температурах наружного воздуха пониженную эффективность работы, которая обусловлена снижением тепловой мощности
2
BY 12338 C1 2009.08.30
теплообменника из-за образования слоя снега-льда внутри труб трубного пучка, толщина
которого зависит от количества выпадающего конденсата при охлаждении влажного удаляемого воздуха, степени охлаждения воздуха, способа удаления конденсата из труб
трубного пучка. Максимальную толщину слой снега-льда имеет на выходе теплого воздуха из труб пучка, которая обусловлена намораживанием конденсата, стекающего из верхних теплообменных поверхностей трубок пучка. В этом случае слой снега-льда может
перекрыть проходное сечение трубок и теплообменник прекратит работу.
Задачей изобретения является повышение эффективности и надежности работы кожухотрубного теплообменника.
Задача решается тем, что известный кожухотрубный теплообменник с перекрестным
движением теплообменивающихся воздушных потоков, содержащий оборудованный распределительными и собирающими коллекторами теплого и холодного воздуха, в котором
расположены основные верхняя и нижняя трубные доски, содержит также верхний и нижний пучки труб, две дополнительные трубные доски, две теплоизоляционные пластины,
при этом дополнительные трубные доски размещены в кожухе одна горизонтально, а другая с наклоном в сторону задней стенки кожуха между основными трубными досками и с
зазором между собой, в котором расположены нижние и верхние концы труб соответственно верхнего и нижнего пучков труб, трубы горизонтальных рядов нижнего пучка труб
смещены вправо на диаметр трубы пучка относительно труб горизонтальных рядов верхнего пучка труб, а теплоизоляционные пластины со стороны распределительного и со стороны собирательного коллекторов холодного воздуха прикреплены к торцам дополнительных трубных досок.
Дополнительные трубные доски выполнены из теплоизоляционного материала, например прессованного пенопласта. В задней стенке кожуха между дополнительными
трубными досками выполнено отверстие для отвода конденсата через трубу в дренажную
систему, а нижние концы труб верхнего пучка труб расположены в зазоре между дополнительными трубными досками ниже верхних концов труб нижнего пучка.
Сущность изобретения кожухотрубного теплообменника поясняется следующими графическими изображениями:
на фиг. 1 изображена схема предложенного кожухотрубного теплообменника; продольный разрез по А-А на фиг. 2;
на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1;
на фиг. 3 - разрез по В-В на фиг. 1;
на фиг. 4 - разрез по Г-Г на фиг. 2.
Кожухотрубный теплообменник с перекрестным движением теплообменивающихся
воздушных потоков содержит кожух 1, оборудованный распределительными 2, 3 и собирающими 4, 5 коллекторами холодного и теплого воздуха, в котором расположены основные верхняя 6 и нижняя 7 трубные доски.
Кроме того, кожухотрубный теплообменник содержит верхний и нижний пучки труб
соответственно с трубами 8 и 9, две дополнительные трубные доски 10, 11, две теплоизоляционные пластины 12, 13, при этом дополнительные трубные доски 10, 11 размещены в
кожухе одна горизонтально, а другая с наклоном в сторону задней стенки кожуха 1 между
основными трубными досками 6, 7 и с зазором δ между собой, в котором размещены нижние и верхние концы труб 8, 9 соответственно верхнего и нижнего пучков труб, трубы 9
горизонтальных рядов нижнего пучка труб смещены вправо на диаметр трубы пучка относительно труб 8 горизонтальных рядов верхнего пучка труб, а теплоизоляционные пластины 12, 13 со стороны распределительного 2 и со стороны собирательного 4
коллекторов холодного воздуха прикреплены к торцам дополнительных трубных досок
10, 11. В задней стенке кожуха 1 выполнено отверстие 15 для отвода конденсата, поступающего в зазор при охлаждении теплого воздуха в трубах 8 верхнего пучка труб, через
трубку 14 в дренажную систему.
3
BY 12338 C1 2009.08.30
Теплоизоляционные пластины 12, 13, прикрепленные к торцам дополнительных трубных досок 10, 11, предотвращают поступление холодного воздуха в зазор δ.
Для предотвращения замерзания конденсата в зазоре δ дополнительные трубные доски 10, 11 выполнены из теплоизоляционного материала, например прессованного пенопласта.
Смещение труб 9 горизонтальных рядов нижнего пучка труб вправо на диаметр трубы
пучка относительно труб 8 горизонтальных рядов верхнего пучка труб предотвращает поступление конденсата из труб 8 в трубы 9.
Поступление конденсата из труб 8 в трубы 9 предотвращается и тем, что в зазоре между дополнительными трубными досками 10, 11 нижние концы труб 8 верхнего пучка
труб расположены ниже верхних концов труб 9 нижнего пучка труб.
Заявляемый кожухотрубный теплообменник работает следующим образом. Теплый
воздух движется внутри труб 8 и 9, а холодный - по межтрубному пространству верхнего
и нижнего пучка труб, при этом холодный воздух нагревается теплым воздухом и на
внутренней поверхности труб 8 и 9 конденсируются водяные пары, содержащиеся в теплом воздухе. Конденсат из труб 8 попадает в теплоизолированное пространство между
дополнительными трубными досками 10, 11 и через отверстие 15 и трубу 14 удаляется в
дренажную систему. Частично охлажденный теплый воздух в трубах 8 верхнего пучка
труб затем поступает в трубы 9 нижнего пучка труб, где дополнительно охлаждается холодным воздухом, который движется в межтрубном пространстве нижнего пучка труб по
перекрестной схеме.
В этом случае за счет смещения труб 9 горизонтальных рядов нижнего пучка труб на
диаметр трубы пучка относительно труб 8 горизонтальных рядов верхнего пучка труб
конденсат, который образовался в трубах 8, не попадает в трубы 9. В результате этого
уменьшается слой снега-льда на внутренней поверхности труб 9, что сказывается на увеличении тепловой мощности теплообменника и на повышении надежности его работы.
Тепловая мощность теплообменника увеличивается за счет увеличения его коэффициента теплопередачи при уменьшении толщины слоя снега-льда.
Повышение надежности работы теплообменника достигается за счет уменьшения толщины слоя снега-льда, так как в этом случае проходное сечение труб 9 может быть перекрыто при более низких температурах наружного воздуха (-30 °С).
Таким образом, в процессе работы заявляемого кожухотрубного теплообменника происходит достижение поставленной технической задачи: повышение эффективности и надежности работы теплообменника за счет уменьшения толщины слоя снега-льда на
внутренних поверхностях теплопередающих труб, образующегося при охлаждении теплого воздуха холодным с низкой температурой.
Фиг. 2
Фиг. 3
4
BY 12338 C1 2009.08.30
Фиг. 4
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
300 Кб
Теги
by12338, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа