Теплообменник

 

ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий камгры для теплоотдающей и тепловоспринимаквдей сред, разделенные составной трубной решеткой , в которой закреплен пакет тепловых труб, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена путем, регулирования температуры тепловоспринимаютей среды, трубная решетка снабжена направляющими и пакет установлен в них с возможностью осевого перемещения при помощи привода, а камера для теплоотдающей среды на выходе снабжена электроконтактным термометром, соединенным через регулятор с приводом перемещения пакета тепловых труб.и т

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l1

° 1, ( (21) 3599699/24-06 (22) 03.06.83 (46) 07.07.84. Бюп. Р 25 (72) В.С.Самохвалов, В.A.Ìèðñøíè÷åí-. ко, А. А.Торлопов, -В.В.Черникова, Г.Ф.Цедрик и Е. Д.Шихмантер (71) Центральное проектно-конструк» торское и технологическое бюро Всесоюзного;рыбопромяшленного. объединения "Азчеррыба" и Херсонский индустриальный институт (53) 621.565.58(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 200610, кл. F 28 F 13/06, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 769288, кл. F 28 В 15/00, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 987355, кл. Р 28 2 15/00, 1981.

„.S0„„,11 1 A

3 Д): г 28D 15/00; F 28 F 27/00 (54) (57) TEOJ100BMEHHHK, содержащий камеры для теплоотдающей и тепловоспринимающей сред, разделенные составной трубной решеткой, в которой закреплен падет тепловых труб, о т л ич а ю шийся тем, что, .с целью интенсификации теплообмена путем регулирования температуры тепловоспринимающей среды, трубная решетка снабжена направляющими и пакет установлен в них с возможностью осевого перемещения при помощи привода, а камера для теплоотдакщей среды на выходе снабжена электроконтактным термометром, соединенным через регулятор с приводом перемещения пакета тепловых труб.

1101661

35

Изобретение относи ся к теплотехнике и может быть использовано при проектировании и эксплуатации теплообменников энергетических, отопительных и технологических установок, кроме того оно применяется 5 для установления оптимального соотношения зон конденсации и испарения пакета тепловых труб при утилизации тепла двигателей внутреннего сгорания.

Известен теплообменник с регулируеьь м теплосъемом, содержаций две соосно расположенные одна в другой камеры, выполненные с возможностью перемещения BHyTpeHHeA oTHocHT b- 15 но неподвижной наружной 513.

Недостатком этого теплообменника является сложность конструкции.

Известен теплообменник, содержащий тепловые трубы, размещенные в трубных решетках 52 3..

Недост ат хами данного теплообменника являются низкая .надежность и отсутствие возможности регулирова.ния температуры вторичного теплоносителя при изменяющихся параметрах первичного.

Из ве стен т акже т еплообмен ни к, содержащий камеры для теплоотделяющей и тепловоспринимающей сред, разделенные составной трубной решет- 30 кой, н которой закреплен пакет теп,ловых труб 533.

Недостатком известного теплообменника является низкая интенсивность теплообмена.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена путем регулирования температуры тепловоспринимающей среды.

Поставленная целв достигается. 40 тем,что в теплообменнике, содержащем камеры для теплоотдаюцей и тепловоспринимающей сред, разделенные составной трубной решеткой, в которой закреплен пакет тепловых труб, 45 трубная решетка снабжена направляю щими и пакет установлен н.них с возможностью осевого перемещения при помощи привода, а камера для тепловоспринимающей среды на выходе снабжена электроконтактным термометром, соединенным через регулятор с приводом.перемещения пакета тепловых труб.

На чертеже изображен предлагаемый т епл ообме н ни к. 55

Теплообменник содержит камеры 1 и 2 для теплоотдающей и тепловоспринимаюцей сред соответственно, разделенные составной трубной решеткой, состоящей из двух разъем- 0 ных частей 3 и .4, в решетке закреплен пакет тепловых труб 5, причем решетка снабжена направлякщими 6 и пакет установлен в них с возмож-" ностью осевого перемецения при по- 65 мощи привода 7, а камера 2 для теплоотдающей среды на выходе снабжена электроконтактным термометром 8, соединенным через регулятор 9 с приводом 7 перемещения пакета 5 тепловых труб. В камере 2 тепловые трубы 5 жестко соединены между собой направляющими перегородками 10.

Шток 11 одной стороной прикреплен к перегородкам 10, другой — соединен с реверсивным приводом 7 возвратнопоступательного перемещения пакета тепловых труб 5.

В месте прохода штока 11 через камеру 2 на последней установлена уплотняющая втулка 12. Камера 2 снабжена .подводящим 13 и отводящим 14 патрубками теплоотдающей среды, например выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания. Камера 1 снабжена подводящим 15 и отводящим 16 патрубками тепловоспринимающей среды,- например воды на бытовые нужды. Стык по понерхностям разъемных частей загерметизирован.

Теплообменник работает следующим образом.

Теплоотдающая среда в виде выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, работающего под нагруз кой Ä 13 попадает в тепловоспринимающую камеру 2 теплообменника и, проходя между направляющими перегородками 10, отдает тепло нижним концам тепловых труб 5. Остаток газон через патрубок 14 уходит н атмосферу.

Промежуточный теплоноситель в виде-легко испаряемой жидкости, находящейся в тепловых трубах 5, переходит в парообразное состояние и, поднимаясь вверх, отдает. тепло н теплоотдающую камеру 1. Вода для, бытовых нужд через входной патрубок 15 поступает во внутрь камеры 1, омывая тепловые трубы 5. При этом, нагреваясь, она охлаждает пары в трубах 5, которые, конденсируясь, стекают вниз. Нагретая до заданного значения температур (85-90 С) вода по отводяцему патрубку 16 отводится к потребителю. Температура определяется по термометру 8.

При уменьшении нагрузки двигателя

Ф т,е. при уменьшении температуры и количества газов в единицу времени, температура воды при постоянной ее подаче s отводящем патрубке 16 снижается и может оказаться меньше заданной. В этом случае приводом 7 перемещают пакет тепловых труб 5 вниз увеличивая площадь контакта с газом) до тех пор, -пока температура воды на выходе не достигает заданных пределов. При повышении нагрузки двигателя, а следовательно, увеличении температуры и количества получае1101661 мого газа в единицу времени температура .воды в выходном патрубке 16 повышается и может оказаться выше заданной. Тогда приводом 7 перемещают пакет тепловых труб 5 вверх до тех пор, пока площадь контакта их с га- 5 зом уменьшится, что соответственно снизит температуру воды на выходе до заданного предела.

Кроме того, перемещение тепловых труб 5 дает возможность исследовать )Q и устанавливать зависимость соотношения тепловоспринимающей и теплоотводящей частей тепловых труб 5, обеспечивающих максимальное использование тепла первичного теплоносителя для последующего использования этих данных при проектировании теплообменников без перемещения тепловых труб °

В режиме автоматического регулирования на электроконтактном термометре 8 устанавливают верхнюю и нижнюю границы температур тепловоспринимакщей среды. При псвышении, температуры выше нерхней границы от термометра 8 в регулятор 9 по электрической связи поступает сигнал.Регулятор 9 по электрической связи выдает сигнал на включение реверсивного привода 7 для перемещения пакета тепловых труб 5 вверх.

При этом площадь контакта тепловых труб 5 с первичным теплоносителем уменьшается. Температура тепловоспринимающей среды уменьшается и входит в заданные границы. От электроконтактного термометра 8 в регулятор 9 поступает сигнал к приводу 7 на останов. При понижении температуры ниже нижней границы, аналогично предыдущему описанию, от термометра 8 по электрическим связям поступает сигнал через регулятор 9 приводу 7 на перемещение пакета тепловых труб 5 вниз. Площадь коцтакта тепловых труб 5 с теплоотдающей средой увеличивается и, в свою очередь, температура тепловоспринимающей среды повышается до заданной границы, после чего следует сигнал приводу 7 от термометра 8 и регулятора 9 на останов.

Экономический эффект, получаемый в результате использования предлагаемого теплообменника, возникает путем интенсификации теплообмена.

1101661

Составитель Ж. Можаева

Редактор Г.Волкова Техред Ж. Кастелевич, Корректор А-Ференц

Заказ 4746/25 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4