Інжекційний теплообмінник

1.Інжекційний теплообмінник, що містить корпус із вхідним отвором для теплоносія, вихідним патрубком для гарячої води і патрубком для подачі води, що нагрівається, парове сопло, розташоване в корпусі з боку вхідного отвору, дифузор з камерою змішування, розташований у корпусі з боку виходу гарячої води на одній осі з паровим соплом, і кільцеве водяне сопло, сполучене з патрубком для подачі води, що нагрівається, який відрізняється тим, що він постачений додатковою камерою змішування, встановленою за паровим соплом і співвісно з ним, другим патрубком для подачі води, що нагрівається, пароводяним соплом, встановленим між паровим соплом і дифузором співвісно з ними, вихровою камерою, розміщеною на корпусі з боку виходу гарячої води, і третім патрубком для подачі води, що нагрівається, встановленим над вихровою камерою тангенціально до поверхні корпуса, при цьому вихідний патрубок для гарячої води розташований тангенціально до вихрової камери, кільцеве водяне сопло утворене простором між зовнішньою поверхнею частини па A 2 41802 1 3 41802 4 що конструктивне виконання теплообмінника не зультаті чого підвищується теплова потужність індозволяє збільшувати об'єм води, подаваної в жектора. нього для нагрівання, а також не може бути забезНа кресленні показані на : печений достатній теплообмін між теплоносієм, зоФіг. 1 - загальний вид інжекційного теплообмінкрема, парою і водою. ника ; Задачею цього винаходу є створення інжекційФіг. 2 - розріз А-А на фіг. 1. ного теплообмінника, у якому за рахунок внесення Теплообмінник містить корпус 1 із вхідним отряду конструктивних змін забезпечується збільвором для теплоносія 2, вихідним патрубком для шення об'єму води, що нагрівається, яка прохогарячої води З, бічними патрубками різного діаметдить через нього, і інтенсифікується процес теплора 4 і 5 для подачі води, що підлягає нагріванню. У обміну між водою і теплоносієм, у результаті чого корпусі 1 розміщені з боку вхідного отвору 2 - папідвищується теплова потужність інжекційного тепрове сопло 6, а з боку вихідного патрубка 3 на одлообмінника. ній осі з паровим соплом 6 - дифузор 7 з камерою Поставлена задача досягається за рахунок тозмішування 8, додаткова камеру змішування 9, рого, що відомий інжекційний теплообмінник, що місзташована за паровим соплом 6 і співвісно з ним. тить корпус із вхідним отвором для теплоносія , Між паровим соплом 6 і дифузором і співвісно з вихідним патрубком для гарячої води і патрубком ними встановлене пароводяне сопло 10. На корпудля подачі води, що нагрівається, парове сопло, сі 1 з боку виходу гарячої води розміщена вихрова розташоване в корпусі з боку вхідного отвору, дикамера 11, діаметр якої в 1,5 рази більше діаметра фузор з камерою змішування , розташований у кокорпуса 1 і тангенціальне до якої встановлений вирпусі з боку виходу гарячої води на одній осі з пахідний патрубок для гарячої води 3, і третій патруровим соплом, і кільцеве водяне сопло, сполучене бок для подачі води, що нагрівається, 12, розташоз патрубком для подачі води, що нагрівається, посваний вище вихрової камери і тангенціальне до тачений додатковою камерою змішування, встаноповерхні корпуса. При цьому патрубки 3 і 12 розтавленою за паровим соплом і співвісно з ним, друшовані паралельно по відношенню один до одногим патрубком для подачі води, що нагрівається, го, а патрубок 3 - під кутом 90 градусів відносно пароводяним соплом, встановленим між паровим патрубків 4 і 5 і нижче їх за ходом теплоносія. соплом і дифузором співвісно з ними, вихровою При цьому простір між зовнішньою поверхнею камерою, розміщеною на корпусі з боку виходу гачастини пароводяного сопла 10, зверненої до вирячої води, і третім патрубком для подачі води, що ходу гарячої води, і внутрішньою поверхнею каменагрівається, встановленим над вихровою камери змішування дифузора 8 утворює кільцеве водярою тангенціальне до поверхні корпуса, при цьому не сопло 13, сполучене з патрубком 4 для подачі вихідний патрубок для гарячої води розташований води, а простір між зовнішньою поверхнею частитангенціальне до вихрової камери, кільцеве водяни парового сопла 6, зверненої до виходу гарячої не сопло утворене простором між зовнішньою поводи, утворює із внутрішньою поверхнею додатковерхнею частини пароводяного сопла, зверненої вої камери змішування 9 кільцеве пароводяне сопдо виходу гарячої води, і внутрішньою поверхнею ло 14, сполучене з другим патрубком для подачі камери змішування дифузора, а простір між зовніводи, що нагрівається, 5. шньою поверхнею частини парового сопла, зверПлоща поперечного перерізу кільцевого пароненої до виходу гарячої води, утворює із внутрішводяного сопла 14 у площині вихідного торця паньою поверхнею додаткової камери змішування кірового сопла 8 складає 0,8...1,2 площі поперечнольцеве пароводяне сопло, сполучене з другим паго перерізу горловини камери змішування 9. Оптитрубком для подачі води, що нагрівається. мальним є рівність цих площ. Крім того, діаметр вихрової камери більше діаПлоща поперечного перерізу кільцевого водяметра корпуса в 1,5 рази. ного сопла 13 у площині вихідного торця паровоТангенціальний патрубок для входу води, що дяного сопла 10 складає 0,8...1,2 площі поперечнагрівається, розташований під кутом 90 градусів ного перерізу горловини камери змішування 8 дивідносно двох інших патрубків і нижче їх за ходом фузора 7. Оптимальним є рівність цих площ. теплоносія. Для забезпечення можливості регулювання й Тангенціальний патрубок для подачі води, що установки оптимального співвідношення згаданих нагрівається, і вихідний тангенціальний патрубок розмірів у процесі зборки й експлуатації інжекційдля гарячої води розташовані паралельно по відного теплообмінника парове сопло 6, додаткова ношенню один до одного. камера змішування 9, пароводяне сопло 10 і дифуПерший і другий патрубки для подачі води, що зор 7 з камерою змішування 8 встановлені з можнагрівається, виконані різного діаметра. ливістю переміщення їх уздовж подовжньої осі коПарове сопло, додаткова камера змішування, рпуса відносно один одного. пароводяне сопло і дифузор з камерою змішуванУ системах опалення і гарячого водопостачання встановлені з можливістю переміщення уздовж ня інжекційний теплообмінник виконує роль теплоподовжньої осі корпусу. нагрівача і функціонує в такий спосіб. Така конструкція інжекційного теплообмінника Підлягаюча нагріванню вода через патрубок 4 забезпечує можливість подачі та проходження чеі кільцевий пароводяний сопло 14 надходить у верез нього значно більшого об'єму води, що підлярхню камеру змішування 9, куди через парове сопгає нагріванню, а також за рахунок створення доло 6 подається теплоносій, у якості якого може видаткових зон теплообміну забезпечується більш користовуватися пара чи перегріта вода. У камері інтенсивний процес теплообміну між водою, що змішування 9 утворюється пароводяна суміш, що з нагрівається, і теплоносієм, зокрема, парою, у ревеликою швидкістю спрямовується до горловини 2 5 41802 6 пароводяного сопла 10, а через патрубок 5 у кільдповідно, тоді в парорідинній суміші збільшується цеве водяне сопло 13 надходить наступна порція вміст пари, вона цілком не конденсується і не відводи, що нагрівається. Тут у дифузорі 7 практично дає все тепло воді усередині інжектора і теплообмиттєво лопаються парові пухирці внаслідок повмін може продовжуватися в трубопроводах систеної конденсації пари. ми опалення. Нагріта в такий спосіб вода через вихідний отЯкщо ж площа поперечних переріз кільцевих вір дифузора 7 надходить у вихрову камеру 11, кусопел 13 і 14 більше площ поперечних переріз горди через тангенціальний патрубок 12 надходить з ловин верхньої камери змішування 9 і дифузора 7 великою швидкістю третя й остання порція води, відповідно, тоді в камерах змішування підвищуєтьщо нагрівається. За рахунок тангенціального розся тиск, погіршується надходження пари і при деяташування патрубка 12 до корпуса інжектора і танких критичних значеннях вода надходить у паропгенціального розташування до вихрової камери 11 ровід, що веде до гідроударів у системі. вихідного патрубка 3 вода утворить усередині каЩоб уникнути цього, шляхом плавного регулюмери 11 могутній вихор і як наслідок утвориться вання (нарізних з'єднань елементів начинки інжекдодаткова область низького тиску (розрядження) у тора) парове сопло 6, верхня камера змішування вихідної горловини дифузора 1, що створює дода9, пароводяне сопло 10 і дифузор 7 переміщуютьткові сприятливі умови для – якісно і кількісно крася уздовж їхніх осей і підтримуються в такому взащого теплообміну між парою і водою, що нагріваєємному розташуванні, при якому процес теплообться. При цьому збільшується потік води, що нагріміну є оптимальним. вається, і як наслідок збільшується теплова потужТака конструкція дозволяє значно підвищити ність інжектора. теплову потужність інжекційного теплообмінника Якщо площа поперечних переріз кільцевих сопри одночасній стабілізації процесу теплообміну пел 13 і 14 менше площ поперечних переріз горлоза рахунок підтримки балансу між потоками води вин верхньої камери змішування 9 і дифузора 7 віна вході і виході камер змішування. Фиг.2 Фиг.1 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул. Сім’і Хохлових, 15, м. Київ, 04119, Україна Тел.: (+38044) 456-2090 3