Рекуперативный теплообменник

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Минский государственный высший авиационный колледж(72) Авторы Сизиков Сергей Вячеславович Синяков Анатолий Леонидович Дудников Игорь Львович(73) Патентообладатель Учреждение образования Минский государственный высший авиационный колледж(57) Рекуперативный теплообменник, содержащийперекрестноточных пластинчатых теплообменников, каналы для горячего и холодного теплоносителей которых соответственно соединены последовательно соответственно через распределительные и собирающие коллекторы горячего и через перепускные короба холодного теплоносителей пластинчатых теплообменников, отличающийся тем, что снабжен тепловыми трубами, а в примыкающих к перепускным коробам боковых стенках каналов для горячего теплоносителя пластинчатых теплообменников выполнены отверстия, при этом тепловые трубы установлены и герметично закреплены в отверстиях так, что их испарительные и конденсационные участки расположены соответственно в каналах для горячего и перепускных коробах для холодного теплоносителей пластинчатых теплообменников.(56) 1. Кузнецов А.Н. Основы конструкции и технической эксплуатации воздушных судов. - М. Транспорт, 1986. - С. 250. 2. Кузнецов А.Н. Основы конструкции и технической эксплуатации воздушных судов. - М. Транспорт, 1986. - С. 251. Фиг. 1 Предлагаемое техническое решение относится к рекуперативным теплообменникам,которые применяются в системах кондиционирования воздуха пассажирских салонов самолетов. 97882013.12.30 Известен рекуперативный воздуховоздушный пластинчатый теплообменник, применяемый в системе кондиционирования воздуха пассажирского салона самолета 1. Известный пластинчатый теплообменник содержит теплопередающие пластины, между которыми расположены гофрированные листы. Гофры соединяют теплопередающие пластины, и в результате образуются каналы для прохождения горячего и холодного теплоносителей через теплообменник. Известный пластинчатый теплообменник предварительно охлаждает горячий воздух с температурой 200250 С из турбокомпрессора авиадвигателя наружным воздухом с отрицательной температурой (- 50 С), проходящим через теплообменник под динамическим давлением наружного воздуха, возникающего при движении самолета в воздушной среде. При движении горячего воздуха по каналам пластинчатого теплообменника он отдает часть своей теплоты через теплопередающие пластины холодному воздуху, движущемуся по смежным каналам, при этом холодный воздух нагревается и после теплообменника поступает в наружную среду. К недостатку известного теплообменника следует отнести большое нерациональное поступление теплоты горячего воздуха в наружную среду с холодным теплоносителем. Нерациональное поступление теплоты горячего воздуха в наружную среду обусловлено тем, что нагретый в теплообменнике холодный наружный воздух в дальнейшем не используется в каких-либо технологических процессах воздушного судна. Ближайший по конструкции к заявляемому рекуперативному теплообменнику является топливовоздушный теплообменник, обеспечивающий предварительное охлаждение горячего воздуха самолетным топливом, прокачиваемым через теплообменник дополнительным насосом 2. Этот известный рекуперативный теплообменник содержитперекрестноточных пластинчатых теплообменников, каналы для горячего и холодного теплоносителей (соответственно для горячего воздуха и самолетного топлива) которых соответственно соединены последовательно соответственно через распределительные и собирающие коллекторы горячего и через перепускные короба холодного теплоносителей пластинчатых теплообменников. Этот известный рекуперативный теплообменник работает следующим образом. Горячий воздух из турбокомпрессора авиадвигателя движется через последовательно соединенные каналы для горячего теплоносителя пластинчатых теплообменников, а самолетное топливо (холодный теплоноситель) забирается из топливной системы самолета, прокачивается дополнительным насосом через каналы для холодного теплоносителя пластинчатых теплообменников, которые соединены последовательно через перепускные короба, и возвращается в трубопровод подачи топлива к авиадвигателю. Через каждый пластинчатый теплообменник рекуперативного теплообменника осуществляется перекрестное движение теплоносителей и происходит подогрев самолетного топлива теплотой горячего воздуха из турбокомпрессора авиадвигателя. К достоинству этого рекуперативного теплообменника следует отнести то, что часть теплоты горячего воздуха при его охлаждении не выбрасывается в наружную среду, а используется для подогрева самолетного топлива. К недостатку этого рекуперативного теплообменника следует отнести пониженную эффективность работы. Пониженная эффективность работы обусловлена низким коэффициентом передачи и малой площадью теплообменной поверхности рекуперативного теплообменника. Задачей заявляемой полезной модели рекуперативного теплообменника является повышение эффективности его работы. Поставленная техническая задача решается тем, что рекуперативный теплообменник,содержащийперекрестноточных пластинчатых теплообменников, каналы для горячего 2 97882013.12.30 и холодного теплоносителей которых соответственно соединены последовательно соответственно через распределительные и собирающие коллекторы горячего и через перепускные короба холодного теплоносителей пластинчатых теплообменников, снабжен тепловыми трубами, а в примыкающих к перепускным коробам боковых стенках каналов для горячего теплоносителя пластинчатых теплообменников выполнены отверстия, при этом тепловые трубы установлены и герметично закреплены в отверстиях так, что их испарительные и конденсационные участки расположены соответственно в каналах для горячего и перепускных коробах для холодного теплоносителей пластинчатых теплообменников. Сущность заявляемой полезной модели рекуперативного теплообменника поясняется следующими фигурами на фиг. 1 изображен заявляемый рекуперативный теплообменник, вид сверху на фиг. 2 - разрез теплообменника по А-А на фиг. 1 Рекуперативный теплообменник содержит четыре перекрестно точных пластинчатых теплообменника 1, 2, 3, 4, каналы 5, 6 для горячего (горячий воздух из турбокомпрессора авиадвигателя) и холодного (самолетное топливо) теплоносителей которых соответственно соединены последовательно соответственно через распределительные и собирающие коллекторы 7, 8 горячего и через перепускные короба 9, 10, 11 холодного теплоносителей пластинчатых теплообменников 1, 2, 3, 4. Для повышения эффективности работы рекуперативный теплообменник снабжен тепловыми трубами 12, а в примыкающих к перепускным коробам 9, 10, 11 баковых стенках каналов 5 для горячего теплоносителя пластинчатых теплообменников 1, 2, 3, 4 выполнены отверстия 13, при этом тепловые трубы 12 установлены и герметично закреплены в отверстиях 13 так, что их испарительные и конденсационные участки 14, 15 расположены соответственно в каналах 5 для горячего и перепускных коробах 9, 10, 11 для холодного теплоносителей пластинчатых теплообменников 1, 2, 3, 4. Для прокачки самолетного топлива через рекуперативный теплообменник используется дополнительный насос 16, который забирает топливо из топливной системы (из баков для топлива), прокачивает через теплообменник и подает его в трубопровод 17 подачи топлива к авиадвигателю. При движении горячего воздуха и самолетного топлива через теплообменник осуществляется охлаждение горячего воздуха и нагрев самолетного топлива частью теплоты горячего воздуха. Дополнительное охлаждение горячего воздуха осуществляется тепловыми трубами 12, конденсационные участки 15 которых расположены в перепускных коробах 9,10, 11, а испарительные участки 14 размещены в каналах 5 для горячего воздуха. При этом испарительные участки 14 тепловых труб 12 турбулизируют поток горячего воздуха, что приводит к увеличению коэффициента теплопередачи теплообменника и,следовательно, к повышению эффективности работы теплообменника. За счет оборудования рекуперативного теплообменника тепловыми трубами повышается эффективность работы теплообменника, так как увеличиваются коэффициент теплопередачи и площадь теплообменной поверхности рекуперативного теплообменника. Таким образом, в процессе эксплуатации заявляемого рекуперативного теплообменника происходит достижение поставленной технической задачи - повышение эффективности работы рекуперативного теплообменника за счет увеличения его коэффициента передачи и теплообменной поверхности при оборудовании теплообменника тепловыми трубами и расположения их испарительных и конденсационных участков соответственно для горячего теплоносителя и в перепускных коробах пластинчатых теплообменников. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4