Теплообменник для загрязненной среды

 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для утилизации тепла различных загрязненных сточных вод и естественных проточных вод. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности теплообменника. Теплообменные элементы (Э) для прохода одной среды размещены в канале для загрязненной среды, закреплены одними концами в стенке проточного канала и свободно висят в последнем другими концами. Э выполнены из гибкого материала для обеспечения колебательного движения их свободно висящих концов под действием загрязненной среды. Э м.б. выполнены в виде V - образной трубы, между ветвями которой выполнена герметичная буферная полость, заполненная веществом, имеющим плотность, отличающуюся от плотности среды, протекающей внутри Э. Э м.б.выполнены из пластмассы, уплотненной металлическими минеральными или тканевыми включениями. Свободные концы Э колеблются и вибрируют под действием потока, в результате чего уменьшается гидравлическое сопротивление канала и предотвращается оседание загрязнений на поверхность Э. 2 з.п.ф-лы, 16 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (б1) 4 Г 28 0 7/06

ЫЩ333„ 1

ПАУИТ;," 1 „ „,:,,::У

Б" Б!. ",:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ точных вод, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (89) DD 230630 (48) 04. 12.85 (21) 7773430/24-06 (22) 28.05.84 (31) WP F 28 D/252904 (32) 08.07.83 . (33) DD (46) 07.05.89. Бюл. Р 17 (71) Бауакадеми дер ДДР (DD) (72) Юрген Ланг, Гунтер Шертц и Клаус Фибак (DD) (53) 621.565.94(088,8) (54) ТЕПЛООБМЕ11НИК ДЛЯ ЗАГРЯЗНЕННОЙ

СРЕДЫ (57) Изобретение относится к теплотехнике и м.б. использовано для утилизации тепла различных загрязненных сточных вод и естественных проточных вод. Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности теплообменника. Теплообменные элементы (Э) для прохода одной среды размещены в

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для утилизации тепла различных загрязненных сточных вод и естественных проИзвестен теплообменник для загрязненной среды, содержащий теплообменные элементы для прохода одной среды, размещенные в канале для загрязненной среды и свободно висящее в последнем другими концами (авторское свидетельство СССР Р 866403, кл. F 28 D 7/06, 1980).

„„SU„„1478026 А1 канале для загрязненной среды, закреплены одними концами в стенке проточного канала и свободно висят н последнем другими концами. Э выполнены иэ гибкого материала для обеспечения колебательного движения их свободно висящих концов под действием загрязненной среды. Э м.б. выполнены в виде U-образной трубы, между ветвями которой выполнена герметичная буферная полость, заполненная веществом, имеющим плотность, отличающуюся от плотности среды, протекающей внутри Э ° Э м.б. выполнены из пластмассы, уплотненной металлическими минеральными или тканевыми включениями. Свободные концы Э колеблются и вибрируют под действием потока, в результате чего уменьшается гидравлическое сопротивление канала и предотвращается оседание загрязнений на поверхность Э ° 2 з.п. ф-лы, 16 ил. 1юевй

Недостатком известного устройства является постепенное снижение теплопроводности стенок элементов из-за их загрязнения, а также значительное гидравлическое сопротивление в канале.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности.

На фиг.1 изображен теплообменник с теплообменными элементами в ниде

U-образных труб, разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — теплообменник с радиально расположенными в канале загрязненной среды тепло1478026 обменными элементами, разрез; на . фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 теплообменник с теплообменными элементами в виде U-образных труб, расположенных радиально в канале загрязненной среды, разрез; на фиг,.6 — разрез В-В на фиг.5; на фиг.7 — теплообменник с дугообразными теплообменными элементами, разрез; на фиг.8— разрез Г-Г на фиг.7„ на фиг.9 — теплообменник с теплообменными элементами, имеющими участки свободных концов, расположенных параллельно оси теплообменника, разрез; на фиг.10— разрез Д-Д на фиг.9; на фиг.11 — теплообменник с теплообменными элементами, расположенными в канале параллельно оси теплообменника, разрез; на фиг.12 — разрез Е-E на фиг.11; на фиг.13 — теплообменник с вертикально расположенными в емкости с проточной загрязненной водой теплообменными элементами, разрез; нафиг.14теплообменный элемент в виде U-образ- 25 ной трубки с примыкающими ветвями; на фиг.15 — то же, между ветвями расположен глухой канал; на фиг.16 — то же, с четырьмя канапами.

Теплообменник содержит несколько теплообменных элементов 1, которые в свою очередь содержат, каналы 2 и 3 потока для подающей и обратной линии теплоносителя, а также герметичную буферную полость 4 с заключенным в ней воздухом, защитную трубу 5 для

35 предотвращения больших напряжений изгиба, вызванных потоком, присоединительные патрубки 6 для создания соединения между каналами 2 и 3 потока 40 подающей и обратной линий теплоносителя и кольцевые каналы 7 и 8 для подающей и обратной линий теплоносителя, циркуляционно присоединенные

K Удерживающему фланцу 9, а также со- 45 ответствующие болтовые фланцевые соединения 10 для крепления удерживающего фланца 9 в проточном канале 11 загрязненной среды источника тепла.

Теплообменные элементы 1 с одним сво50 бодным концом и с присоединенными на другом конце патрубками 6 применяются преимущественно в виде лентообразных двух-, трех- или четырехканальных. элементов,, выполненных, например, в виде U-образной трубки с примыкаю 55 щими ветвями, либо с буферной по.— лостью 4, причем выбираемая геометрия элемента должна обеспечивать максимальную теплопередающую площадь.

Возможно использование центрично или концентрично расположенных каналов. Расположение элементов 1 в канале 11 может быть также различным.

Элементы 1 выполнены из гибкого материала и имеют свободновисящие концы, совершающие колебательные движения под действием загрязненной среды. В качестве материала может быть использована пластмасса, уплотненная. металлическими, минеральными или тканевыми включениями. В критических условиях эксплуатации возможно использование фиксаторов расстояния, например, в виде шнуров или канатов, В процессе работы теплообменника внутрь теплообменных элементов 1, расположенных в проточном канале 11 загрязненной среды, подают теплоноситель, который нагревается через стенку элемента 1 и отводится. Поскольку свободные концы элементов 1 колеблются и вибрируют под действием потока, предотвращается оседание загрязнений на поверхность элементов 1.

Кроме того, за счет перемещения свободных концов в направлении движения потока уменьшается гидравлическое со" противление канала. Эффект очистки можно улучшить, изменяя поверхность каналов путем кратковременного пони:жения или повышения давления в каналах теплоносителя, что способствует также предотвращению отложений малых частиц загрязнения, между которыми действуют значительные силы сцепления и которые могут развивать большие силы адгезии, воздействуя иа материал элементов теплообменника. При использовании соответствующих материалов для элементов 1 теплообменника возможны широкие области применения предлагаемого устройства для утилизации тепла из агрессивных и химически загрязненных теплоносителей.

Формула изобретения

1. Теплообменник для загрязненной лреды, содержащий теплообменные элементы для прохода одной среды, размещенные в канапе для загрязненной среды, закрепленные одними концами в стенке канала и свободно висящими в последнем другими концами, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью

5 !4 повышения эксплуатационной надежнос— ти, элементы выполнены из гибкого материала для обеспечения колебательноного движения их свободно висящих концов под действием загрязненной среды.

2. Теплообменник по п. l, о т л ич а ю шийся тем, что при выполнении элемента в виде U-образной трубы между ветвями последней дополни78026 тельно выполнена герметичная буферная полость, заполненная веществом, имеющим плотность, отличающуюся от

5 плотности среды, протекающей внутри элемент а.

3. Теплообменник по пп.1 и 2,о т л и ч а ю шийся тем, что элемен ты выполнены из пластмассы, уплотненной металлическими, минеральными или тканевыми включениями .

l478026!

478026

147802б!

Put. f5

Юаг1б

Корректор И.Муска

Техред M. Ходанич

Тираж 570

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор И.Дербак

Заказ 2351/39

gVg. 13