ТЕПЛООБМЕННИК
HEAT EXCHANGER

Изобретение предназначено для применения в теплообменной технике и может быть использовано для утилизации и аккумулирования тепла дымовых газов, сжатого воздуха компрессорных установок или других высокопотенциальных источников.
Известен термосифонный теплообменник (см. патент РФ №2194936, МПК8 F28D 15/02), содержащий корпус и закрепленный в его разделительной перегородке пакет термосифонных труб с зонами испарения и конденсации. Внутри корпуса по всей длине термосифонных труб установлены поперечные сегментные перегородки, образующие поочередно диаметрально противоположные проходы для течения потоков горячего и холодного теплоносителей. Термосифонные трубы закреплены на центральной перегородке посредством разъемных соединений.
Недостатком данного теплообменника является сложность конструкции и удорожание теплообменника, т.к. используется серебро.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является теплообменник, содержащий корпус, в котором размещена труба теплоносителя, и тепловые оребренные трубки (см. патент РФ №2008600, МПК8 F28D 15/02, опубл. 28.02.1994 г.).
Недостатком прототипа является сложность конструкции и низкая эффективность теплопередачи.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности теплопередачи за счет утилизации тепла высокопотенциальных источников и упрощение конструкции.
Решение технической задачи достигается тем, что в известном теплообменнике, содержащем корпус, в котором размещена труба теплоносителя, и тепловые оребренные трубки, согласно изобретению тепловые оребренные трубки одним концом установлены внутри трубы теплоносителя наклонно к образующим цилиндрической поверхности трубы теплоносителя по винтовой линии, а другим концом в корпусе, при этом ребра выполнены на той части тепловых трубок, которая расположена в корпусе.
Тепловые оребренные трубки вакуумированы и заполнены порциями воды.
Данный теплообменник позволит повысить эффективность теплопередачи и упростить конструкцию.
Сущность устройства поясняется чертежом, где изображен общий вид теплообменника.
Теплообменник состоит из корпуса 1, в котором по центру расположена труба теплоносителя 2, тепловые трубки 3 с оребрением 4, расположенные наклонно к образующим цилиндрической поверхности трубы теплоносителя 2 по винтовой линии. Один конец тепловых трубок 3 расположен внутри трубы теплоносителя 2 и заполнен частично водой 5, а другой конец с оребрением 4 расположен в корпусе 1. Тепловые трубки 3 вакуумированы. Для подачи холодной воды и отвода горячей воды корпус 1 снабжен патрубками 6, 7.
Устройство работает следующим образом.
По трубе теплоносителя 2 пропускают горячий воздух снизу вверх от компрессора, например, при температуре - 150°С или дымовые газы, например, при температуре - 350°С, а через патрубок 6 в корпус 1 подают холодную воду.
Передачу тепла воде осуществляют как непосредственно через стенки трубы теплоносителя 2, так и через тепловые трубки 3, частично заполненные водой 5, которые путем сварки введены внутрь трубы теплоносителя 2. За счет теплопередачи через стенки тепловых трубок 3 с оребрением 4, конденсации пара и возвращения конденсата в зону парообразования тепловых трубок 3 обеспечивают интенсивную передачу тепла нагреваемой воде. Для максимальной утилизации тепла тепловые трубки 3 расположены наклонно к образующим цилиндрической поверхности трубы теплоносителя 2 по винтовой линии, что обеспечивает размещение их максимального количества в заданном объеме корпуса 1.
Тепловые трубки 3 вакуумируют перед заправкой порциями воды, а их свободная внутренняя полость характеризуется величиной давления, которое соответствует температуре парообразования.
Использование теплообменника позволит по сравнению с прототипом максимально утилизировать тепло высокопотенциальных источников, повысить эффективность теплопередачи и упростить конструкцию.