×
10.11.2013
216.012.7efe

Результат интеллектуальной деятельности: ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к энергетике. Теплообменный аппарат содержит теплообменник с корпусом и цилиндрической оболочкой, образующими каналы, входной и выходной коллекторы, дополнительный теплообменник, расположенный последовательно с первым, содержащий входной и выходной коллекторы. Кроме того, внутри теплообменников расположен трубчатый теплообменник, содержащий входной и выходной коллекторы, расположенные между двумя первыми теплообменниками, кроме того, трубчатый теплообменник имеет обобщающие входной и выходной коллекторы, соединенные трубопроводами между собой и с входным и выходным коллекторами, кроме того, внутри трубчатого теплообменника установлен цилиндрический экран с обтекателем, а выходной обобщающий коллектор соединен с корпусом первого теплообменника пилонами, расположенными под углом α к оси теплообменного аппарата. Трубчатый теплообменник содержит также бандаж, установленный между обобщающими коллекторами, а дополнительный теплообменник снабжен соплом. Изобретение позволяет повысить производительность теплообменного аппарата без увеличения его габаритов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к теплообменным аппаратам (ТА) и может быть использовано в энергетической промышленности, в частности в жидкостных ракетных двигателях (ЖРД).

Известен ТА типа «труба в трубе», содержащий корпус с патрубками подвода и отвода рабочих сред и каналами для теплоносителей, образованными кольцевыми зазорами между концентрично расположенными цилиндрическими оболочками, в которых размещены ребра, примыкающие к поверхности оболочек (RU 2088873 C1, F28D 7/10, 1997).

Основными недостатками данного ТА являются невысокая интенсивность теплообмена, так как поверхностями теплосъема являются только боковые стенки каналов, а при повышении производительности ТА с увеличением поверхности теплосъема растут его габариты и масса.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является ТА типа «труба в трубе», содержащий внутреннюю и наружную цилиндрические оболочки, установленные коаксильно с кольцевым зазором и образующие полость для рабочего тела, подводящие и отводящие коллекторы с патрубками и дополнительные оболочки, установленные в ТА на пилонах, в которых выполнены каналы подвода и отвода рабочего тела (RU 2204773 С2, F28D 7/10, 2003, прототип).

Основными недостатками данного ТА являются невысокая интенсивность теплообмена, так как поверхностями теплосъема являются только боковые стенки каналов и теплообмен осуществляется в пристеночном слое теплоносителя, а его центральная часть в теплообмене не участвует.

При повышении производительности ТА путем увеличения поверхности теплосъема растут его габариты и масса. Это неприемлемо для ТА, используемых в конструкциях ЖРД, так как увеличиваются массогабаритные характеристики двигателя.

Задачей изобретения является повышение производительности ТА без увеличения его габаритов.

Поставленная задача достигается тем, что ТА, содержащий теплообменник (ТО) с корпусом и цилиндрической оболочкой, образующими каналы, входной и выходной коллекторы, имеет дополнительный ТО, расположенный последовательно с первым, содержащий корпус и цилиндрическую оболочку, образующие каналы, входной и выходной коллекторы, кроме того, внутри теплообменников расположен трубчатый теплообменник, содержащий входной и выходной коллекторы, расположенные между двумя первыми теплообменниками, кроме того, трубчатый теплообменник имеет обобщающие входной и выходной коллекторы, соединенные трубопроводами между собой и с входным и выходным коллекторами, кроме того, внутри трубчатого теплообменника установлен цилиндрический экран с обтекателем, а выходной обобщающий коллектор соединен с корпусом первого теплообменника пилонами, расположенными под углом α к оси теплообменного аппарата. Кроме этого трубчатый теплообменник снабжен бандажом, установленным между обобщающими коллекторами, а дополнительный теплообменник снабжен соплом.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 показан продольный разрез ТА. Основными элементами ТА являются:

1 - ТО;

2 - корпус;

3 - цилиндрическая оболочка;

4 - входной коллектор;

5 - выходной коллектор;

6 - дополнительный ТО;

7 - корпус дополнительного ТО;

8 - цилиндрическая оболочка дополнительного ТО;

9 - входной коллектор дополнительного ТО;

10 - выходной коллектор дополнительного ТО;

11 - трубчатый ТО;

12 - входной коллектор трубчатого ТО;

13 - выходной коллектор трубчатого ТО;

14 - входной обобщающий коллектор;

15 - выходной обобщающий коллектор;

16 - входной трубопровод;

17 - трубопровод;

18 - выходной трубопровод;

19 - бандаж;

20 - цилиндрический экран;

21 - обтекатель;

22 - пилон;

23 - сопло.

ТА состоит из ТО 1, который содержит корпус 2, цилиндрическую оболочку 3, входной 4 и выходной 5 коллекторы, и дополнительного ТО 6, который содержит корпус 7 и цилиндрическую оболочку 8, входной 9 и выходной 10 коллекторы. Внутри ТО 1 и 6 установлен трубчатый ТО 11, который имеет входной 12 и выходной 13 коллекторы, обобщающие входной 14 и выходной 15 коллекторы, входные трубопроводы 16, трубопроводы 17, выходные трубопроводы 18, бандаж 19. Внутри трубчатого ТО 11 установлен цилиндрический экран 20 с отсекателем 21. Выходной обобщающий коллектор 15 соединен с корпусом 2 ТО 1 пилонами 22, установленными под углом α к оси ТА. Дополнительный ТО 6 снабжен соплом 23.

ТА работает следующим образом.

Теплоноситель подается в кольцевую полость ТА, образованную ТО 1, 6 и цилиндрическим экраном 20 с обтекателем 21 и омывает оболочки 3, 8 и трубопроводы 16, 17, 18 трубчатого ТО 11, которые являются теплообменными элементами. Проходя пилоны 22, установленные под углом α к оси ТА теплоноситель завихряется, благодаря чему усиливается турбулизация потока, что обеспечивает увеличение теплообмена.

Проходя через сопло 23 теплоноситель создает дополнительную тягу, что особенно важно при использовании ТА в конструкциях ЖРД, так как повышает эффективность использования горючего и окислителя.

Рабочее тело разделяется на три потока.

Первый поток поступает во входной коллектор 4 ТО 1, далее в каналы, образованные корпусом 2 и цилиндрической оболочкой 3. Проходя по каналам, рабочее тело нагревается и через выходной коллектор 5 выходит из ТО 1.

Второй поток рабочего тела через входной коллектор 9 дополнительного ТО 6 поступает в каналы, образованные корпусом дополнительного ТО 7 и его цилиндрической оболочкой 8. Проходя по каналам, рабочее тело нагревается и через выходной коллектор дополнительного ТО 10 выходит из дополнительного ТО 6.

Третий поток рабочего тела через входной коллектор 12 трубчатого ТО 11 поступает во входные трубопроводы 16 и входной обобщающий коллектор 14. Далее по трубопроводам 17 рабочее тело поступает в выходной обобщающий коллектор 15 и выходные трубопроводы 18.

Проходя по трубопроводам 16, 17 и 18, рабочее тело нагревается и через выходной коллектор трубчатого ТО 13 выходит из трубчатого ТО 11. При этом бандаж 19 является гасителем возможных колебаний трубопроводов 17, возникающих при прохождении рабочего тела. Использование изобретения позволит интенсифицировать процесс теплообмена за счет более развитой поверхности теплообменных элементов, турбулизации потока теплоносителя и повысить производительность ТО без увеличения его габаритов. Установка дополнительного и трубчатого ТО расширяет функциональные возможности ТО, так как позволяет использовать три потока рабочего тела разной интенсивности нагрева в одном, двух или трех направлениях, например: в качестве рабочего тела может быть использован нейтральный газ для наддува баков горючего, окислителя и других внутренних нужд в ракетоносителе.


ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 121-130 из 731.
27.05.2015
№216.013.4f47

Устройство управления резервированной с выбором среднего арифметического значения выходных параметров системой

Изобретение относится к современным пилотажно-навигационным комплексам летательных аппаратов и их бортовой аппаратуре. Технический результат - повышение эффективности функционирования резервированной системы с выбором среднего арифметического значения выходных параметров резервируемых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551813
Дата охранного документа: 27.05.2015
27.05.2015
№216.013.4f5c

Система телеуправления подводным аппаратом

Изобретение относится к системам дистанционного управления подводными объектами. Надводный носитель выпускает подводный аппарат (ПА) и вместе с ним буй-ретранслятор, оборудуемый антенной приема команд и передатчиком-ретранслятором. Для осуществления пуска и управления ПА на носителе установлены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551834
Дата охранного документа: 27.05.2015
27.05.2015
№216.013.4f84

Устройство для буксировки подводных аппаратов подводной лодкой

Изобретение относится к области кораблестроения и касается буксировки подводных аппаратов, в частности спасательных, подводной лодкой. Предложено устройство для буксировки подводных аппаратов подводной лодкой, устанавливаемое на палубу ПЛ в районе комингс-площадки. Устройство имеет проставку с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551874
Дата охранного документа: 27.05.2015
10.06.2015
№216.013.50b2

Формирователь последовательности прямоугольных импульсов с изменяемой длительностью и интервалом

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах радиоавтоматики и системах автоматического управления летательными аппаратами. Техническим результатом является формирование последовательности двух прямоугольных импульсов с возможностью изменения в широких...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552179
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.06.2015
№216.013.5218

Способ лазерной локации и селекции подвижной цели

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано при оптической локации быстроперемещающихся объектов. Достигаемый технический результат - повышение эффективности оптической локации и селекции высокоскоростных целей в условиях действия помех. Сущность изобретения заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552537
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.06.2015
№216.013.523f

Автоматизированный испытательный комплекс для электрических испытаний космических аппаратов

Автоматизированный испытательный комплекс для электрических испытаний космических аппаратов содержит пульт ручного управления, основной и резервный центральный пульт управления, основную и резервную центральную вычислительную машину, основной и резервный каналы устройств выдачи матричных команд...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552576
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.06.2015
№216.013.53cd

Комбинированная ложная цель для имитации зенитно-артиллерийских средств

Изобретение относится к средствам обеспечения скрытности вооружения и военной техники от средств разведки видимого, радиолокационного и инфракрасного диапазонов. Комбинированная ложная цель выполнена в виде полномасштабного надувного макета зенитно-артиллерийского средства, покрытого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552974
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.06.2015
№216.013.53d1

Устройство адаптивной маскировки объектов

Изобретение предназначено для маскировки стационарных или движущихся объектов с помощью адаптивных маскировочных устройств, работающих в оптическом диапазоне длин волн. Устройство адаптивной маскировки объектов содержит последовательно соединенные цифровую камеру с выносным объективом, ЭВМ,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552978
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.06.2015
№216.013.5427

Пятикаскадная коммутационная система

Изобретение относится к области радиотехники и цифровой техники и может быть использовано при создании коммутационных систем различной размерности, в том числе и полнодоступных высокочастотных коммутаторов. Технический результат заключается в создании коммутационной системы высокочастотного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553064
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.06.2015
№216.013.5428

Панорамный приемник

Предлагаемый приемник относится к области радиотехники и может быть использован для определения несущей частоты и вида модуляции сигналов, принимаемых в заданном диапазоне частот, а также пеленгации источника их излучения в двух плоскостях. Достигаемый технический результат - повышение точности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553065
Дата охранного документа: 10.06.2015
Показаны записи 121-130 из 480.
27.05.2015
№216.013.4ee3

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к ракетному двигателестроению и может быть использовано при проектировании жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). ЖРД, имеющий в составе камеру сгорания и вспомогательную камеру, работающую с избытком одного из компонентов топлива, соединенные в единый блок, согласно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551713
Дата охранного документа: 27.05.2015
27.05.2015
№216.013.4f47

Устройство управления резервированной с выбором среднего арифметического значения выходных параметров системой

Изобретение относится к современным пилотажно-навигационным комплексам летательных аппаратов и их бортовой аппаратуре. Технический результат - повышение эффективности функционирования резервированной системы с выбором среднего арифметического значения выходных параметров резервируемых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551813
Дата охранного документа: 27.05.2015
27.05.2015
№216.013.4f5c

Система телеуправления подводным аппаратом

Изобретение относится к системам дистанционного управления подводными объектами. Надводный носитель выпускает подводный аппарат (ПА) и вместе с ним буй-ретранслятор, оборудуемый антенной приема команд и передатчиком-ретранслятором. Для осуществления пуска и управления ПА на носителе установлены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551834
Дата охранного документа: 27.05.2015
27.05.2015
№216.013.4f84

Устройство для буксировки подводных аппаратов подводной лодкой

Изобретение относится к области кораблестроения и касается буксировки подводных аппаратов, в частности спасательных, подводной лодкой. Предложено устройство для буксировки подводных аппаратов подводной лодкой, устанавливаемое на палубу ПЛ в районе комингс-площадки. Устройство имеет проставку с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551874
Дата охранного документа: 27.05.2015
10.06.2015
№216.013.50b2

Формирователь последовательности прямоугольных импульсов с изменяемой длительностью и интервалом

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах радиоавтоматики и системах автоматического управления летательными аппаратами. Техническим результатом является формирование последовательности двух прямоугольных импульсов с возможностью изменения в широких...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552179
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.06.2015
№216.013.5218

Способ лазерной локации и селекции подвижной цели

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано при оптической локации быстроперемещающихся объектов. Достигаемый технический результат - повышение эффективности оптической локации и селекции высокоскоростных целей в условиях действия помех. Сущность изобретения заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552537
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.06.2015
№216.013.523f

Автоматизированный испытательный комплекс для электрических испытаний космических аппаратов

Автоматизированный испытательный комплекс для электрических испытаний космических аппаратов содержит пульт ручного управления, основной и резервный центральный пульт управления, основную и резервную центральную вычислительную машину, основной и резервный каналы устройств выдачи матричных команд...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552576
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.06.2015
№216.013.53cd

Комбинированная ложная цель для имитации зенитно-артиллерийских средств

Изобретение относится к средствам обеспечения скрытности вооружения и военной техники от средств разведки видимого, радиолокационного и инфракрасного диапазонов. Комбинированная ложная цель выполнена в виде полномасштабного надувного макета зенитно-артиллерийского средства, покрытого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552974
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.06.2015
№216.013.53d1

Устройство адаптивной маскировки объектов

Изобретение предназначено для маскировки стационарных или движущихся объектов с помощью адаптивных маскировочных устройств, работающих в оптическом диапазоне длин волн. Устройство адаптивной маскировки объектов содержит последовательно соединенные цифровую камеру с выносным объективом, ЭВМ,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552978
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.06.2015
№216.013.5427

Пятикаскадная коммутационная система

Изобретение относится к области радиотехники и цифровой техники и может быть использовано при создании коммутационных систем различной размерности, в том числе и полнодоступных высокочастотных коммутаторов. Технический результат заключается в создании коммутационной системы высокочастотного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553064
Дата охранного документа: 10.06.2015
+ добавить свой РИД