close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY13066

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2010.04.30
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 13066
(13) C1
(19)
F 28D 7/00
F 28F 9/22
КОЖУХОТРУБНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК
(21) Номер заявки: a 20071263
(22) 2007.10.17
(43) 2009.06.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный аграрный технический университет"
(BY)
(72) Авторы: Синяков Анатолий Леонидович; Цубанова Ирина Александровна; Синица Светлана Ивановна;
Андрейчик Алла Евгеньевна; Клинцова Валентина Федоровна (BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Белорусский государственный аграрный технический университет" (BY)
(56) БАСКАКОВ А.П. и др. Теплотехника. М.: Энергоиздат,1982. - С. 173-176.
SU 1416845 A1, 1988.
RU 45181 U1, 2005.
BY 13066 C1 2010.04.30
(57)
1. Кожухотрубный теплообменник, содержащий две секции, установленные с горизонтальным зазором относительно друг друга и выполненные в виде теплообменников,
содержащих кожухи, оборудованные распределительными и собирающими коллекторами
теплообменивающихся воздушных потоков, причем первая секция выполнена в виде теплообменника из теплопередающих труб, закрепленных в верхней и нижней трубных досках, а вторая секция выполнена в виде теплообменника из тепловых труб, закрепленных в
трубной доске, при этом распределительный и собирающий коллекторы соответственно
холодного и теплого воздуха теплообменника из теплопередающих труб присоединены
Фиг. 1
BY 13066 C1 2010.04.30
соответственно к собирающему и распределительному коллекторам холодного и теплого
воздуха теплообменника из тепловых труб, причем собирающий коллектор теплого воздуха теплообменника из теплопередающих труб присоединен к распределительному коллектору теплого воздуха теплообменника из тепловых труб при помощи перепускного
короба, в котором расположен каплеулавливающий фильтр и выполнено отверстие для
отвода конденсата в канализацию.
2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что тепловые трубы второй секции
выполнены в виде термосифонов.
Изобретение относится к теплообменникам, которые используются в отопительновентиляционных системах производственных помещений для предварительного подогрева приточного воздуха теплотой воздуха, удаляемого из помещений.
Известна конструкция кожухотрубного теплообменника, применяемого в установках,
обеспечивающих естественную приточно-вытяжную вентиляцию производственных помещений [1].
Известный кожухотрубный теплообменник содержит корпус, в котором установлен
вертикально пучок теплопередающих труб, движение теплого воздуха через которые обеспечивается естественной конвекцией и разряжением, создаваемым дефлектором.
Теплообменник работает следующим образом. Внутренний теплый воздух из нижней,
наиболее увлажненной и загазованной зоны помещения, под действием разряжения, создаваемого дефлектором, входит в трубы теплообменника, поднимается по ним вверх и
удаляется из помещения. Холодный наружный воздух через воздухозаборник входит в
кожух и движется по межтрубному пространству кожуха сверху вниз. При противоточном
движении теплообменивающихся воздушных потоков происходит подогрев наружного
воздуха частью теплоты удаляемого воздуха с одновременной конденсацией влаги, которая при низких температурах наружного воздуха превращается в слой снега-льда на внутренних поверхностях труб.
Существенными недостатками известного теплообменника являются малая тепловая
мощность, нестабильность расхода теплого воздуха через теплообменник и пониженная
надежность работы.
Малая тепловая мощность обусловлена низким коэффициентом теплопередачи теплообменника из-за небольших скоростей движения теплообменивающихся воздушных потоков через теплообменник.
Расход теплого воздуха через теплообменник зависит от разрешения, создаваемого
дефлектором, а также от подъемной силы, возникающей из-за разной плотности воздуха
от температуры. Из-за этих факторов расход воздуха через теплообменник нестабилен,
что сказывается отрицательно на тепло-газовлажностном режиме воздушной среды помещения.
Пониженная надежность работы обусловлена тем, что при низких температурах наружного воздуха (ниже -10 °С) слой снега-льда, толщина которого зависит от влажности
теплого воздуха, глубины его охлаждения и способа удаления конденсата из трубок, может перекрыть проходное сечение труб и теплообменник становится неработоспособным.
Наиболее близкой к заявляемой конструкции кожухотрубного теплообменника является теплообменник с перекрестным током теплообменивающихся воздушных потоков,
содержащий оборудованный распределительными и собирающими коллекторами теплообменивающихся воздушных потоков кожух, в котором расположены верхняя и нижняя
трубные доски и пучок теплопередающих труб, и широко применяемый в отопительновентиляционных системах производственных помещений с механической вентиляцией.
Недостатком такого кожухотрубного теплообменника является пониженная эффективность работы из-за образования при низких температурах наружного воздуха (ниже -15 °С)
2
BY 13066 C1 2010.04.30
слоя снега-льда на внутренних поверхностях теплопередающих труб, уменьшающего коэффициент теплопередачи теплообменника, а следовательно, его тепловую мощность.
Кроме того, в таком теплообменнике конденсат, образующийся в трубах при охлаждении теплого воздуха, стекает вниз по внутренней поверхности труб и внизу превращается в слой снега-льда, который может перекрыть проходное сечение труб.
Задачей изобретения является повышение эффективности работы кожухотрубного теплообменника с перекрестным током теплоносителей.
Задача решается тем, что известный кожухотрубный теплообменник, содержащий две
секции, установленные с горизонтальным зазором относительно друг друга и выполненные в виде теплообменников, содержащих кожухи, оборудованные распределительными и
собирающими коллекторами теплообменивающихся воздушных потоков, причем первая
секция выполнена в виде теплообменника из теплопередающих труб, закрепленных в
верхней и нижней трубных досках, а вторая секция выполнена в виде теплообменника из
тепловых труб, закрепленных в трубной доске, при этом распределительный и собирающий коллекторы соответственно холодного и теплого воздуха теплообменника из теплопередающих труб присоединены соответственно к собирающему и распределительному
коллекторам холодного и теплого воздуха теплообменника из тепловых труб, причем собирающий коллектор теплого воздуха теплообменника из теплопередающих труб присоединен к распределительному коллектору теплого воздуха теплообменника из тепловых труб
при помощи перепускного короба, в котором расположен каплеулавливающий фильтр и
выполнено отверстие для отвода конденсата в канализацию.
Для повышения надежности работы теплообменника тепловые трубы второй секции
теплообменника выполнены в виде термосифонов.
Сущность изобретения кожухотрубного теплообменника поясняется следующими графическими изображениями: на фиг. 1 изображена схема кожухотрубного теплообменника,
вертикальный разрез по А-А на фиг. 2; на фиг. 2 изображена схема кожухотрубного теплообменника, горизонтальный разрез по В-В на фиг. 1.
Кожухотрубный теплообменник выполнен в виде секций 1 и 2. Секция 1 содержит
оборудованный распределительными 3, 4 и собирающими 5, 6 коллекторами теплообменивающихся воздушных потоков кожух 7, в котором расположены верхняя 8 и нижняя 9
трубные доски, и пучок теплопередающих труб 10.
Секция 2 выполнена в виде теплообменника из тепловых труб, содержащего кожух 11,
оборудованный распределительными 12, 13 и собирающими 14, 15 коллекторами соответственно теплого и холодного воздуха, трубную доску 16 и пучок тепловых труб 17, которые закреплены в трубной доске 16.
С целью упрощения монтажа и эксплуатации секция 2 установлена с горизонтальным
зазором "8" относительно секции 1, при этом распределительный коллектор 4 холодного
воздуха секции 1 присоединен к собирающему коллектору 15 холодного воздуха секции 2
при помощи соединительного короба 18, а собирающий коллектор 5 теплого воздуха секции 1 присоединен к распределительному коллектору 12 теплого воздуха секции 2 при
помощи перепускного короба 19, в котором расположен каплеулавливающий фильтр 20 и
выполнено отверстие для отвода конденсата в канализацию, при помощи трубы 21.
Кожухотрубный теплообменник работает следующим образом.
Теплый воздух через распределительный коллектор 3 поступает в теплопередающие
трубы 10, концы которых закреплены в трубных досках 8, 9, и, двигаясь по ним сверху
вниз, отдает часть своей теплоты холодному воздуху, предварительно подогретому в теплообменнике из тепловых труб 17 оставшейся частью теплоты теплого воздуха, поступающего в межтрубное пространство теплообменника из тепловых труб из собирающего
коллектора 5 через перепускной короб 19, каплеулавливающий фильтр 20 и распределительный коллектор 12.
3
BY 13066 C1 2010.04.30
При движении теплого воздуха по межтрубному пространству теплообменника из тепловых труб 17 осуществляется предварительный подогрев холодного воздуха, поступающего в теплообменник через распределительный коллектор 13.
Окончательный нагрев холодного воздуха осуществляется в секции 1 при прохождении его через межтрубное пространство секции, при этом в трубах 10 происходит конденсация водяных паров, содержащихся в теплом воздухе. Конденсат под действием сил
гравитации и динамического давления воздуха поступает в перепускной короб 19 и затем
через трубу 21 сливается в канализацию.
Капли конденсата, содержащиеся в воздухе, который движется по перепускному коробу 19, улавливаются фильтром 20 и поступают в канализацию.
В результате этого устраняется отрицательное воздействие конденсата на коэффициент теплопередачи теплообменника из тепловых труб, что способствует увеличению тепловой мощности и надежности работы кожухотрубного теплообменника.
С удалением в канализацию конденсата, образующегося в трубах 10 секции 1, уменьшается толщина слоя снега-льда на испарительных участках тепловых труб 17 и поэтому
увеличивается коэффициент теплопередачи секции 2, что приводит к увеличению тепловой мощности и надежности работы заявляемого кожухотрубного теплообменника.
Таким образом, в процессе работы заявляемого кожухотрубного теплообменника происходит достижение поставленной технической задачи - повышение эффективности работы теплообменника за счет повышения коэффициента теплопередачи теплообменника
путем уменьшения толщины слоя снега-льда на его теплообменной поверхности при удалении конденсата, образующегося в теплопередающих трубах первой секции, в канализацию.
Источники информации;
1. Баскаков А.П. и др. Теплотехника. - М.: Энергоиздат,1982. - С. 173-176.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
90 Кб
Теги
by13066, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа