Теплообменный аппарат с интенсивным процессом теплопередачи
Использование: для подогрева воздуха при отоплении промышленных и бытовых помещений. Сущность изобретения: диффузор имеет осерадиальную форму с прямоугольным или квадратным выходным сечением, внутри которого установлены турбулизаторы-пульсаторы и спрямляющие лопатки. Причем общая конструкторская компоновка теплообменника или теплообменного аппарата образует камерный глушитель шума. 2 з. п.ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано для подогрева воздуха при отоплении промышленных и бытовых помещений.
Известны теплообменные аппараты воздушного охлаждения, у которых съем тепла осуществляется потоком воздуха, создаваемым вентилятором, обдувающим оребренные трубы, пластины жидкостных теплообменников, электрические нагревательные элементы (Теплообменники с интенсификацией теплопередачи. Коваленко Л.И. Глушков А.Ф. М. Энергоатомиздат, 1986 г. Интенсификация теплообмена. Достижения, проблемы, перспективы. Избранные труды 6-й международной конференции по теплообмену. Берглс. Перевод с англ. М. Мир, 1981 г.) где систематизированы различные способы интенсификации теплообмена. Наиболее близким по конструкциям теплообменным аппаратом является Теплообменный аппарат с интенсивным теплообменом с турбулизацией потока воздуха по авторскому свидетельству СССР N 1476259, кл. F 24 H 3/08, 1987 г. Однако такая конструкция имеет следующие недостатки: воздушный поток создаваемый осевым вентилятором продувает экран теплообменника по кольцу и не захватывает углов и середины, что снижает интенсивность теплообмена; турбулизация потока воздуха электростатическим полем малоэффективна, т.к. влияет на ближайшие к вентилятору секции (трубки) теплообменника и теряется (глохнет) в последующих оребренных секциях; создание электростатического поля требует больших затрат электроэнергии, усложняет аппарат, что небезопасно для обслуживающего персонала и окружающих. Вышеуказанные недостатки устранены в предлагаемой конструкции. Целью изобретения является интенсификация теплообмена при простоте конструкции. Указанная цель достигается тем, что теплообменный аппарат содержит осевой вентилятор с осерадиальным диффузором прямоугольной или квадратной формы, с установленными в нем спрямляющими лопатками. При этом интенсификация теплообмена достигается с помощью турбулизаторов пульсаторов, установленных на выходе диффузора. Данная конструкция в целом позволяет интенсифицировать теплообмен, улучшить аэродинамические, теплотехнические и акустические характеристики теплообменного аппарата, уменьшить площади теплообмена, габаритные размеры, металлоемкость и стоимость аппарата. Сопоставительный анализ с известными техническими решениями (аналогами и прототипами) позволяет сделать вывод, что заявленный аппарат отличается тем, что имеет: осерадиальный диффузор прямоугольной или квадратной формы, в котором установлены спрямляющие лопатки; расположенные в диффузоре турбулизаторы-пульсаторы; камерный глушитель шума, образованный в результате рациональной компановки диффузора, теплообменника и вентилятора. Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критериям "новизна" и "существенные отличия". Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез теплообменного аппарата; на фиг.2 поперечный разрез А-А аппарата; на фиг.3,4 схемы турбулизации и пульсации воздушного потока. Теплообменный аппарат содержит осевой ветилятор 1, осерадиальный диффузор прямоугольной или квадратной формы 2, имеющий спрямляющие лопатки 3, турбулизаторы-пульсаторы 4, выполненные по типу органной трубы и теплообменник, имеющий форму прямоугольника или квадрата 5, содержащий экран 6. Предлагаемый теплообменный аппарат работает следующим образом: поток воздуха нагнетается вентилятором 1 в осерадиальный диффузор 2, перемещается по нему и постепенно принимает форму поперечного сечения от кольцеобразной до квадратной или прямоугольной. Далее, установленные на выходе диффузора 2 турбулизаторы-пульсаторы 4, равномерно распределяют поток по прямоугольному или квадратному сечению экрана 6 теплообменника 5, турбулизируют поток и создают пульсацию. Спрямляющие лопатки 3 диффузора 2 препятствуют закручиванию потока в диффузоре 2. Образованные вихревые следы (вихри), турбулизируют поток воздуха перед теплообменником 5, что возбуждает пульсацию потока, в результате чего возникают колебания неустойчивых поверхностей раздела слоев воздуха в горле турбулизаторов-пульсаторов 4 (органная труба) и происходят мощные звуковые колебания. Пульсация потока позволяет интенсифицировать теплоотдачу по всей глубине, во всех сериях теплообменника, активно разрушает пограничные слои воздуха, соприкасающиеся с трубками теплообменника. Пульсация осуществляется на низких частотах, слабо воспринимаемых человеческим ухом. Конструктивно примененная компановка вентилятора, осерадиального диффузора и теплообменника образует камерный глушитель шума, который значительно уменьшает шум, создаваемый вентилятором и турбулизаторами-пульсаторами. Таким образом происходит интенсификация теплообмена в теплообменнике, улучшаются аэродинамические, теплотехнические, акустические характеристики аппарата, уменьшаются площади теплообмена, габаритные размеры, металлоемкость и стоимость аппаратов.Формула изобретения
1. Теплообменный аппарат с интенсивным процессом теплопередачи, содержащий осевой вентилятор, диффузор и теплообменник, отличающийся тем, что диффузор имеет осерадиальную форму с прямоугольным или квадратным выходным сечением. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что в диффузоре установлены турбулизаторы-пульсаторы. 3. Аппарат по пп.1 и 2, отличающийся тем, что диффузор имеет спрямляющие лопатки.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Похожие патенты:
Аэродинамический нагреватель // 2064139
Изобретение относится к области теплотехники, а именно к воздухонагревателям, в частности к устройствам для нагрева и нагнетания воздуха, и может быть использовано в установках аэродинамического роторного нагрева, например в камерных сушилках для древесины
Теплогенератор // 2063583
Изобретение относится к конструкции генераторов тепла и предназначено для генерирования его в окружающую среду
Теплогенератор мельниченко // 2059945
Изобретение относится к преобразователям энергии и может быть использовано для подогрева и подачи теплоносителя для охлаждения и подачи холодоносителя в сельском хозяйстве, в строительстве и в других областях
Устройство для нагрева воздуха // 2053458
Изобретение относится к теплотехнике, в частности к аэродинамическим воздухонагревательным установкам, работающим на принципе нагрева без применения электрических, пламенных и других нагревателей, и может быть использовано для теплоснабжения объектов в различных отраслях промышленности
Нагреватель // 2050510
Изобретение относится к теплотехнике, в частности к установкам для равномерного нагрева газовоздушной смеси
Турбонагреватель газа // 2044965
Изобретение относится к преобразователям энергии перепада давления в теплоту и может использоваться на газораспределительных станциях (ГРС) при редуцировании природного газа перед подачей его на регуляторы давления
Аэродинамический нагреватель // 2042096
Изобретение относится к области теплотехники, в частности к устройству для нагревания и нагнетания воздуха, и может быть использовано в рециркуляционных установках аэродинамического нагрева, в особенности в камерных сушилках для древесины
Воздухонагреватель // 1800242
Тепловентилятор // 1800241
Система подогрева // 2105250
Теплогенератор // 2107231
Изобретение относится к устройствам генераторов тепла и предназначено для генерирования его в окружающую среду, системы теплоснабжения и другие устройства
Воздухонагреватель // 2112182
Вращающийся обогреватель // 2119617
Терморегулятор и конвектор // 2126936
Изобретение относится к области кондиционирования, вентиляции и отопления, в частности к отопительным приборам, оснащенным автоматическими регуляторами
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для нагрева жидкости в промышленности, жилищно-коммунальной отрасли, в сельском хозяйстве, строительстве и транспорте
Теплообменник // 2133935