Подогреватель газа

 

Использование: в устройствах для подогрева потока за счет аэродинамического торможения. Сущность: подогреватель имеет несколько нагревательных элементов, установленных поярусно в кольцевой полости, каждый из которых выполнен в виде аэродинамического генератора с входными тангенциальными патрубками, конфузорной и диффузорной частями и укрепленной между ними резонирующей камеры торможения, причем каждая камера подключена к газоотводящей трубе. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (II) 1787246 А3 (si)s F 25 В 9/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4866365/06 (22) 06.09.90 (46) 07.01.93, Бюл, ¹ 1 (76) B.Е.Финько (56) Авторское свидетельство СССР № 113268, кл. F 25 В 9/02, опублик, 1989.

Авторское свидетельство СССР

¹ 596777, кл. F 23 О 7/06, 1978. (54) ПОДОГРЕВАТЕЛЬ ГАЗА (57) Использование: в устройствах для подогрева потока за счет аэродинамического

Изобретение относится к газодинамике и теплотехнике, а точнее к устройствам для подогрева газа за счет аэродинамического торможения.

Известны подогреватели газа на основе эффекта Ранка-Хилша, которых подогревается большая часть входного потока (до

70%). а остальная часть отводится охлажденной. Недостатком такого устройства является невозможность обеспечить подогрев всего входного потока.

В акустических генераторах ГартманаСпрингера обеспечивается нагрев материала (стенки), при этом гаэ охлаждается, поэтому при конвективном подогреве потока возникает проблема утилизации холодн ого потока. Недостатком данных подогревателей является их низкая экономичность и эффективность, Целью изобретения является повышение эффективности нагрева. торможения. Сущность: подогреватель имеет несколько нагревательных элементов, установленных поярусно в кольцевой полости, каждый из которых выполнен в виде аэродинамического генератора с входными тангенциальными патрубками, конфузорной и диффузорной частями и укрепленной между ними резонирующей камеры торможения, причем каждая камера подключена к газоотводящей трубе, 2 ил.

Цель достигается тем, что подогреватель снабжен несколькими нагревательными элементами, установленными поярусно в кольцевой полости, каждый из которых выполнен в виде аэродинамического генератора с входными тангенциальными патрубками, конфузорной и диффузорной частями и укрепленной между ними резонирующей камеры торможения, причем каждая камера подключена к газоотводящей трубе, На фиг. 1 представлен подогреватель газа, на фиг, 2 — ускоритель потока.

Подогреватель включает трубу 1 подвода газа, внутреннюю газоотводящую трубу

2, акустический генератор 3 с резонирующей камерой аэродинамического торможения, отводы 4, 5 нагретого газа, крепление 6 генератора к трубе, перегородку 7, фланец

8 газоотводящей трубы, Работает подогреватель следующим образом.

1787246

K — 1 „ т

К где Т â€” TeM e ; Nl — скорость; Ср— удельная теплоемкость газа; М вЂ” число Маха; К вЂ” коэффициент изоэнтропы.

Входящий поток поступает через трубу

1 в кольцевую пблость, где распределяется по акустическим генераторам 3. В ускорителях потоки увеличивают скорость до сверхзвуковых и встречно движутся до камеры торможения, где тормозятся и подогреваются эа счет аэродинамического и акустического эффекта. Подогретый поток из камеры через отвод 5 направляется в газоотводящую трубу 2, а затем к потребителю через фланец 8.

Последовательность процесса нагрева потока следующая: ускорение входящего по концам генератора газа за счет прохождения сопла с косым срезом и последующее встречное ускоренное движение с вращением по стенке конический (цилиндрической) камеры и взаимное торможение встречных потоков в камере (резонаторе). Температура аэродинамического торможения (подогрева) ускоренного до сверхзвука потока определяется по известному соотношению:

I з

Тэ Т + WK УЧН Тнач

Ттори = Тнач +

Как следует иэ соотношения. эффект подогрева зависит от скорости разгона потока и теплофизических особенностей газа. Акустический резонанс, возникающий в каме5 ре, в свою очередь подогревает стенку и охлаждает поток. Поэтому сочетание этих эффектов обеспечивает достижение цели.

В зависимости от расхода и давления газа подбирается определенное количество

10 подогревателей и их расположение в кольцевой камере. в 1 или 2 ряда, исходя из технологических особенностей изготовления.

Формула изобретения

15 Подогреватель газа, содержащий цилиндрический корпус, подключенный на входе к гаэоподводящему источнику, концентрично установленную в корпусе с образованием кольцевой полости

20 газоотводящего трубу и подогревательное устройство, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности нагрева. подогревательное устройство выполнено в виде нескольких элементов, установленных

25 поярусно в кольцевой полости, каждый из которых выполнен в виде аэродинамического генератора с входным тангенциальным патрубком, конфузорной и диффуэорной частями, и укрепленной между ними резони30 рующей камерой торможения, причем каждая камера подключена к газоотводящей трубе.

1787246

Составитель 8.Финько

Техред M.Moðãåíòàë Корректор С. Юско

Редактор

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

Заказ 271 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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