| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2145044
Повітронагрівачі
Ім'я винахідника: Муранов Е.Н .; Родовика А.Я .; Сотсков В.Г.
Ім'я патентовласника: Сибірський хімічний комбінат
Адреса для листування: 636070, Сіверськ Томської обл., Сибірський хімічний комбінат, НІКИ
Дата початку дії патенту: 1998.07.23
Використання: в енергетиці, нафтової, хімічної, харчової та інших галузях промисловості, переважно в установках для нагрівання повітря і газів. Пристрій містить корпус з Повітропідвідні і воздухоотводящие патрубками і нагрівальними елементами, вертикальну і горизонтальну перегородки з вікнами, послідовно з'єднані по повітрю камери, розділені на канали. Вертикальна перегородка розміщена по осі корпусу, а її вікна в кожній камері протіволежат вікнам горизонтальних перегородок, розміщених по висоті корпусу із забезпеченням послідовного чергування вікон в шаховому порядку щодо вертикальної перегородки. При такому виконанні збільшується швидкість руху теплоносія, довжина каналів, по яких він рухається, і коефіцієнт тепловіддачі.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до теплообмінної апаратурі і може бути використано в енергетиці, нафтової, хімічної, харчової та інших галузях промисловості, переважно в установках для нагрівання повітря і газів.
Відомий нагрівач [1], який містить осесиметричних кільцеву камеру нагрівається теплоносія і встановлені в ній V-подібні трубчасті електронагрівачі з прямими і вигнутими ділянками, всі прямі ділянки яких розташовані на рівній відстані від осі камери і принаймні один прямий ділянку кожного електрообігрівача встановлений між прямими ділянками сусіднього, а вигнуті ділянки електронагрівачів розміщені зі зміщенням один щодо іншого уздовж осі камери.
Кільцева камера розділена поздовжньої перегородкою на два канали, включених послідовно по нагрівається теплоносія.
До основних недоліків відомого нагрівача відносяться:
- Поздовжні перегородки, розташовані паралельно електронагрівача, сприяють створенню ламинарного потоку нагрівається теплоносія вздовж трубчастих електронагрівачів, що значно знижує коефіцієнт тепловіддачі;
- Поздовжнє обтікання нагрівається теплоносієм прямих ділянок труб електронагрівачів характеризується низьким коефіцієнтом тепловіддачі;
- Мала величина шляху прохідного потоком нагрівається теплоносія.
Всі зазначені недоліки сприяють зменшенню ефективності теплообміну в нагрівачі в цілому.
Відомий воздухонагреватель [2] (прототип), що містить корпус з Повітропідвідні патрубком, нагрівальними елементами, коаксиально розміщеними всередині корпусу, циліндричну обечайку і осьової відвідний патрубок, забезпечений на виході дифузором, що утворюють послідовно з'єднані по повітрю кільцеві канали, при цьому корпус розділений горизонтальною перегородкою на дві камери, в кожній з яких кільцеві канали, крім нижнього внутрішнього, мають по радіальної перегородці, а в горизонтальній перегородці виконані вікна, повідомляють камери в зоні розташування радіальних перегородок.
До основних недоліків відомого нагрівача відносяться:
- Низька ефективність нагріву повітря через розташування нагрівальних елементів тільки у внутрішніх кільцевих каналах верхньої і нижньої камер.
У зовнішніх кільцевих каналах обох камер повітря частково нагрівається тільки через стінки циліндричної обичайки.
- Близьке розташування перепускного вікна, який повідомляє внутрішні канали обох камер, від отвори в зворотному патрубку буде явно сприяти прямому перетоку повітря, що нагрівається з верхнього внутрішнього каналу в відвідний патрубок, тим самим зменшується ефективність теплообміну (ККД) електронагрівальних елементів у внутрішньому каналі нижньої камери;
- Несумісність живих перетинів перепускних вікон, кільцевих каналів, вхідного і вихідного патрубків сприяє виникненню нерівномірності швидкості потоку теплоносія, виникнення "застійних зон" і "загасання" потоку за рахунок опору, створюваного перепускними вікнами.
Всі зазначені недоліки сприяють зменшенню ефективності теплообміну (ККД) в нагрівачі в цілому.
Завданням винаходу є розробка конструкції нагрівача, вільного від вищевказаних недоліків, що дозволяє підвищити ефективність нагріву теплоносія за рахунок збільшення швидкості потоку повітря, що створює підвищення турбулентності потоку, збільшення шляху прохідного потоком теплоносія в каналах камер, збільшення коефіцієнта тепловіддачі трубчастих нагрівальних елементів, шляхом забезпечення поперечного обтікання потоком циліндричних поверхонь нагрівальних елементів під кутом, близьким до 90 o [3], [4].
Поставлена задача вирішується тим, що в воздухонагревателе, що містить корпус з Повітропідвідні і воздухоотводящие патрубками і нагрівальними елементами, вертикальну і горизонтальну перегородки з вікнами, що утворюють послідовно з'єднані по повітрю камери, розділені на канали, вертикальна перегородка розміщена по осі корпусу, а її вікна в кожній камері протіволежат вікнам горизонтальних перегородок, розміщених по висоті корпусу із забезпеченням послідовного чергування вікон в шаховому порядку щодо вертикальної перегородки.
 |
 |
 |
На фіг. 1 показаний воздухонагреватель в розрізі.
На фіг. 2 і фіг. 3 - перетину А-А і Б-Б на фіг. 1 відповідно.
Воздухонагреватель містить корпус 1, повітропідвідному патрубок 2, воздухоотводящие патрубок 3, нагрівальні елементи 4, горизонтальні перегородки 5 з вікнами 6, що утворюють камери 7, вертикальну перегородку 8 з вікнами 9, що розділяє кожну камеру 7 на два канали 10 і 11.
Воздухонагреватель при використанні його, переважно, як підігрівача в установках для нагрівання повітря і газів працює наступним чином.
Холодне повітря через патрубок 2 подається в верхній канал 10, не змінюючи напрямку, омиває нагрівальні елементи 4.
Далі потік, проходячи через вікно 9, потрапляє в сусідній канал 11, де, додатково нагріваючись від нагрівальних елементів 4, змінює напрямок, опускаючись вниз через вікно в горизонтальній перегородці 5, надходить в ніжній канал 11.
Таким чином потік повітря, що нагрівається проходить послідовно всі канали 10 і 11 камер 7 зверху вниз і виходить в нагрітому до необхідної температури стані з корпусу 1 через патрубок 3.
Пропонований воздухонагреватель, завдяки конструктивним особливостям, дозволить збільшити ефективність теплообміну за рахунок:
- Збільшення швидкості потоку, яка в свою чергу підвищує турбулентність потоку, що нагрівається середовища.
У турбулентному ж потоці здійснюється набагато більш інтенсивний перенесення тепла між взаємодіючими робочим середовищем і стінками нагрівальних елементів [3].
Швидкість потоку збільшується за рахунок зменшення живого прохідного перетину каналів. Це досягається установкою вертикальної перегородки в камерах.
- Збільшення шляху прохідного потоком робочого середовища в каналах.
Це досягається наявністю вертикальної і горизонтальних перегородок і їх взаємним розташуванням, що утворюють сполучені замкнуті канали.
- Збільшення коефіцієнта тепловіддачі трубчастих поверхонь нагрівальних елементів.
Це досягається шляхом створення спрямованого поперечного обтікання потоком робочого середовища трубок нагрівальних елементів під кутом, близьким до 90 o [3], [4].
Цьому сприяє наявність у вертикальній перегородці вікон прямокутного перетину і розташування вікон в кожній горизонтальній перегородці поза зоною розташування нагрівальних елементів.
ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ
1. Авторське свідоцтво СРСР N 1078210, F 24 H 1/20, 1984.
1. Авторське свідоцтво СРСР N 522380, F 24 H 03/04, 1976.
3. Шорін С. Н. Теплопередача. - М .: Вища школа, 1964, с. 292-295, 305-309, 328-330, 336-340.
4. Лебедєв П.Д. Теплообмінні, сушильні і холодильні установки. Видання друге, перероблене. - М .: Енергія, 1972, с. 34 і 35.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Воздухонагреватель, що містить корпус з Повітропідвідні і воздухоотводящие патрубками і нагрівальними елементами, вертикальну і горизонтальну перегородки з вікнами, що утворюють послідовно з'єднані по повітрю камери, розділені на канали, що відрізняється тим, що вертикальна перегородка розміщена по осі корпусу, а її вікна в кожній камері протіволежат вікнам горизонтальних перегородок, розміщених по висоті корпусу із забезпеченням послідовного чергування вікон в шаховому порядку щодо вертикальної перегородки.
Версія для друку
Дата публікації 26.03.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.