Вращающийся теплообменник

 

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано для охлаждения воздуха. Цель изобретения интенсификация теплообмена. Охлаждаемая жидкость (Ж) поступает в диски (Д) 5 в сторону оси вращения ротора (Р) 4. Ж вытекает через отверстия трубок (Т) 6 плоскими струями в направлении кромки Д 5. Затем струи Ж разворачиваются в сторону периферии Д 5 и, омывая оребрение и турбулизуясь, поступают в Т 7, а затем отводятся. При прохождении в полости Д 5 Ж охлаждается. Охлаждающий воздух (В) транспортируется через Р 4 благодаря наличию вентиляторного колеса, образованного Т 6 и 7, имеющими удлиненный лопаточный профиль поперечного сечения. На Т 6 и 7 образуются вихревые жгуты В, что турбулизует его поток. В результате совместной турбулизации Ж и В повышается интенсивность теплоотдачи. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. у Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и)э F 28 D 11/04

ГОСУДАРСТВЕН ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ы э.п.ф-лы, 2 ил.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 943514 (21) 4639076/06 (22) 18.01.89 (46) 30.03.91. Бюл. М 12 (71) Ворошиловградский машиностроительный институт (72) В.А.Рыбальченко, В.И.Могила, В.П.Теребильников и О.П.Вихляев (53) 621.565 (088.8) (56) Патент Франции

М 2085853, кл. F 28 D 11/00, 1972.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 943514, кл. F 28 0 11/04, 1980. (54) ВРАЩАЮЩИЙСЯ ТЕПЛООБМЕННИК (57) Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано для охлаждения воздуха. Цель иэобретения—

„„Я2„„1638529 А2 интенсификация теплообмена. Охлаждаемая жидкость (Ж) поступает в диски (Д) 5 в сторону оси вращения ротора (P) 4. Ж вытекает через отверстия трубок (Т) 6 плоскими струями в направлении кромки Д 5. Затем струи Ж разворачиваются в сторону периферии Д 5 и, омывая оребрение и турбулиэу; ясь, поступают в Т 7, а затем отводятся. При прохождении в полости Д 5 Ж охлаждается, Охлаждающий воздух (В) транспортируется через P 4 благодаря наличию вентиляторного колеса, образованного Т 6 и 7, имеющими удлиненный лопаточный профиль поперечного сечения. На Т 6 и 7 образуются вихревые жгуты В, что турбулизует его поток. В результате совместной турбулизации Ж и В повышается интенсивность теплоотдачи. 1

1638529

Изобретение относится к теплообменной технике, может быть использовано для охлаждения воздуха и является усовершенствованием устройства по авт. св. М 943514.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена.

На фиг. 1 показан теплообменник, общий вид; на фиг. 2 — фрагмент диска ротора (в верхней части внутренняя полость, а в нижней части наружная поверхность};

Вращающийся теплообменник содержит корпус 1 с входным и выходным воздушными патрубками 2 и 3 и расположенный в корпусе 1 ротор 4, состоящий из установленных с зазором дисков 5, прикрепленных посредством трубок 6 и 7 к трубной решетке

8, имеющей каналы 9 и 10 подвода и отвода теплоносителя, Трубки 6 и 7 со стороны, противоположной трубной решетке 8, выполнены заглушенными, а диски 5 выполнены полыми и их, полости сообщены трубками 6 и 7. Теплообменник снабжен оребрением в виде концентрично размещенных в полости дисков 5 групп 11 лопастей с расположением смежных групп 11 с зазором друг относительно. друга в промежутке между трубками 6 и 7, при этом шаг размещения трубок 7 отвода меньше шага размещения трубок 6 подвода. Все трубки 6 и 7 выполнены с удлиненным лопаточным профилем поперечного сечения, а радиальное расстояние между ними составляет не менее длины сечения трубок 7 отвода. Шаг и угол атаки лопастей оребрения выполнен различным для каждой группы 11. Выпускные отверстия 12 трубок б подвода ориентированы в сторону оси вращения ротора 4, Элементы ротора 4 связаны с корпусом 1 через консольный подшипниковый узел 13.

Теплообменник снабжен входным конфузором 14, в котором при помощи центрирующих расчалок 15 установлен электродвигатель 16, приводящий ротор 4 во вращение относительно корпуса 1, Теплообменник работает следующим образом, Охлаждаемая жидкость через подводящий канал 9 поступает в полые диски 5 через трубки 6 подвода в направлении в сторону оси вращения ротора 4. Жидкость вытекает через отверстия 12 по обе стороны узкими плоскими струями в направлении кромки диска 5 и по касательной к атой кромке. Затем струи жидкости разворачиваются инерционными и массовыми силами в сторону периферии дисков 5 и распределяются в промежутке между трубками 6 и 7 снабженным внутренним оребрением в виде групп 11 лопастей, шаг и угол атаки которых выполнен различным для каждой

В группы 11. Выполненное подобным образом оребрение обеспечивает возможность турбулентного кольцевого перетока жидкости внутри диска 5, дающее возможность поступления охлаждающейся жидкости, по- . ступившей из определенной трубки 6 подвода, в несколько трубок 7 отвода.

Охлажденная прокачиваемым между дисками 5 потоком охлаждающего воздуха жидкость через трубки 7 поступает в каналы 10 решетки 8, откуда она уходит в контур системы охлаждения, использующей данный теплообменник, Такая организация внутреннего жидкостного тракта позволяет повысить качество

его работы при широком варьировании скорости вращения ротора 4, обеспечивая дополнительную турбулизацию охлаждэемой жидкости внутренним оребрением и удлинение пути ее пробега внутри дисков 5, Интенсификация теплообмена обеспечивается также расположением основного участка теплообменика теплообменника в плоскости вращения, наиболее благоприятной с позиций интенсификации теплоотдачи как по жидкому, так и по газовому теплоносителя м.

Охлаждающий воздух транспортируется через ротор 4 благодаря наличию общего вентиляторного колеса, образованного трубками 6 и 7, имеющими удлиненный лопаточный профиль поперечного сечения.

Охлаждающий воздух поступеет через входной конфузор 14 и равномерно распределяется между дисками 5, Трубками 6 воздух закручивается и образует первый

"вихревой жгут", возникающий вокруг них.

При различных скоростях вращения ротора предварительно закрученный поток воздуха попадает на трубки 7, вокруг которых образуется второй "вихревой жгут", и окончательно выбрасывается иэ междискового пространства и окружающую среду.

Воздух охлаждает по скрестно-прямоточной схеме теплообменные диски 5, теплообмен между которыми интенсифицируется двумя образуемыми "вихревыми жгутами".

Он предварительно нагревается, охлаждая трубки б, интенсивно закручивается и охлаждает боковые поверхности дисков 5, дополнительно нагревается и, отводя тепло от трубок 7, окончательно нагретый отбрасывается в окружающую среду, Все перечисленные факторы повышают интенсивность теплообмена в описываемом теплообменнике.

Формула изобре гения

1. Вращающийся теплообменник по авт,св.%943514,отл ичающи йся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, .5

1638529

Фиг,2

Составитель Г.Петров

Техред М.Моргентал Корректор А.Обручар

Редактор M.Toâòèí

Заказ 919 Тираж 381 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 он снабжен оребрением в виде концентрично размещенных в полости дисков групп лопастей с расположением смежных групп с зазором друг относительно друга в промежутке между трубками подвода и отвода теплоносителя, при этом шаг размещения трубок отвода меньше шага размещения трубок подвода, все трубки выполнены с удлиненным лопаточным профилем поперечного сечения, а радиальное расстояние между ними составляет не менее длины сечения трубок отвода.

5 2. Теплообменник по и, 1, отл и ч а юшийся тем, что шаг и угол атаки лопастей оребрения выполнен различным для каждой группы.

Вращающийся теплообменник Вращающийся теплообменник Вращающийся теплообменник 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано в системах воздушного охлаждения

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для утилизации тепла уходящих газов и нагрева воды

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к теплообменным аппаратам с вращающимися поверхностями нагрева для утилизации тепла низкопотенциальных вторичных энергоресурсов, например, в системах вентиляции и является усовершенствованием изобретения по авт.св

Изобретение относится к теплоэнергетике и м.б

Изобретение относится к венти- 1яции и кондиционированию воздуха и предназначено для использования тепла геотермальных вод, обладающих избыточным давлением, для тепловлажностной обработки воздуха

Изобретение относится к текстильному отделочному оборудованию, а именно к устройствам для обработки текстильных полотен в ваннах отделочных машин, и позволяет уменьшить энергозатраты

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха и позволит повысить эффективность работы воздухоохладителя путем использования косвенно-испарительного охлаждения воздуха

Изобретение относится к области теплотехники, в частности к теплообменникам для передачи тепла от газа к жидкости

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к системам охлаждения

Изобретение относится к области теплообменной техники и может быть использовано при отоплении и вентиляции

Изобретение относится к теплообменникам типа «труба в трубе» для проведения теплообменных процессов между теплоносителями с использованием подвижных каналов (вращающихся труб) и может быть использовано в газовой, химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Теплообменник состоит из двух концентрических труб: внутренней трубы и внешней трубы, радиальной турбины, осевой турбины, турбулизатора в виде спиральной ленты, двух подшипников, уплотнений и патрубков для входа и выхода высокоскоростного теплоносителя. Радиальная турбина устанавливается на внутренней трубе и крепится на ней с натягом. Радиальная турбина располагается напротив патрубка для входа высокоскоростного теплоносителя. Во внутреннюю трубу устанавливается с натягом осевая турбина. Технический результат: увеличение интенсивности процессов теплообмена; снижение затрат металла на изготовление теплообменника; снижение гидравлического сопротивления теплообменника. 4 ил.
Наверх