ТЕПЛООБМЕННИК
HEAT EXCHANGER

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов.
Известен теплообменник, содержащий внутреннюю и наружную цилиндрические оболочки, установленные коаксиально с кольцевым зазором и образующие полость для рабочего тела, подводящие и отводящие коллекторы с патрубками и дополнительные оболочки, образующие дополнительные полости, которые установлены в теплообменнике на пилонах, причем в пилонах выполнены каналы подвода и отвода рабочего тела, а дополнительные полости соединены между собой с помощью отверстий в дополнительной оболочке (патент РФ №2204773, МПК: F28D 7/10, 09.01.2001 - прототип).
Указанный теплообменник работает следующим образом.
Греющий или охлаждающий теплоноситель подается в полость теплообменника и омывает оболочки, которые являются теплообменными элементами и выполнены из материала, обладающего повышенной теплопроводностью.
Рабочее тело разделяется на два потока.
Первый поток через подводящий патрубок поступает в коллектор и далее в каналы, выполненные на наружной поверхности внутренней оболочки. Проходя по каналам, рабочее тело нагревается или охлаждается и через отводящий коллектор и патрубок выходит из теплообменника.
Второй поток рабочего тела через подводящий патрубок, канал в пилоне корпуса и отверстия в стенке средней дополнительной оболочки поступает в каналы, выполненные на наружной поверхности внутренней дополнительной оболочки. Проходя по каналам, рабочее тело нагревается или охлаждается и через отверстия в стенке оболочки поступает в каналы, выполненные на внутренней поверхности наружной дополнительной оболочки, где происходит дальнейший теплообмен с теплоносителем, после чего второй поток через канал в пилоне и отводящий патрубок выходит из теплообменника и смешивается с первым потоком.
Основными недостатками данного теплообменника является невысокая интенсивность теплообмена, так как поверхностями теплосъема являются только боковые стенки каналов и теплообмен осуществляется в пристеночном слое теплоносителя, а его центральная часть в теплообменнике не участвует.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, улучшение технических характеристик и расширение функциональных возможностей теплообменника.
Решение указанной задачи достигается тем, что предложенный теплообменник, содержит цилиндрический корпус во внутренней полости которого установлены концентрически соединенные между собой втулки, на наружной поверхности которых выполнены кольцевые каналы, соединенные с подводящим и отводящим коллектором одного из теплоносителей, расположенных в одной из крышек установленных на торце корпуса, с помощью двух диаметрально расположенных продольных каналов, при этом втулки одного теплоносителя и втулки другого теплоносителя чередуются между собой.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид теплообменника в продольном разрезе, на фиг. 2 - разрез А-А - поперечный разрез теплообменника, на фиг. 3 - общий вид втулки греющего теплоносителя теплообменника в аксонометрии, на фиг. 4 - общий вид теплообменника в аксонометрии.
Предложенный теплообменник содержит цилиндрический корпус 1, во внутренней полости которого, установлены концентрически соединенные между собой втулки греющего теплоносителя 2 и втулки охлаждающего теплоносителя 3. При этом втулки греющего теплоносителя 2 и втулки охлаждающего теплоносителя 3 чередуются между собой.
На наружной поверхности втулок греющего теплоносителя 2 и втулок охлаждающего теплоносителя 3 выполнены кольцевые каналы 4. На одном из торцов корпуса 1 закреплена крышка 5, в которой расположены подводящий коллектор греющего теплоносителя 6 и отводящий коллектор греющего теплоносителя 7. На другом торце корпуса 1 закреплена крышка 8, в которой расположен подводящий коллектор охлаждающего теплоносителя 9 и отводящий коллектор охлаждающего теплоносителя 10. При этом кольцевые каналы 4 соединены с подводящими и отводящими коллекторами теплоносителей с помощью двух диаметрально расположенных продольных каналов 11, выполненных на каждой втулке греющего теплоносителя 2 и втулке охлаждающего теплоносителя 3.
Предложенный теплообменник работает следующим образом.
В подводящий коллектор греющего теплоносителя 6, расположенный в крышке 5, подается греющий теплоноситель, где он равномерно распределяется по продольным каналам 11 втулок греющего теплоносителя 2. Из продольных каналов 11 греющий теплоноситель поступает в кольцевые каналы 4 и движется по половине длины окружности в направлении диаметрально расположенного продольного канала 11. Из продольного канала 11 греющий теплоноситель поступает в отводящий коллектор греющего теплоносителя 7.
Охлаждающий теплоноситель поступает в подводящий коллектор охлаждающего теплоносителя 9, расположенный в крышке 8, закрепленной на торце корпуса 1, и далее равномерно распределяется по продольным каналам 11, выполненным во втулках охлаждающего теплоносителя 3. Из продольных каналов 11 охлаждающий теплоноситель поступает в кольцевые каналы 4 и движется по половине длины окружности в направлении диаметрально расположенного продольного канала 11. Двигаясь по кольцевым каналам 4, охлаждающий теплоноситель нагревается. Из продольного канала 11 охлаждающий теплоноситель поступает в отводящий коллектор охлаждающего теплоносителя 10.
Использование предлагаемого изобретения позволит улучшить технические характеристики и расширить функциональные возможности теплообменника.