Теплообменный элемент
Иллюстрации
Реферат
ТЕПЛООБМЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий установленные с натягом одна в другой трубы, внешняя из которых выполнена из высокотеготопроводного материала с продольными прорезями и имеет наружное оребрение, о тличающинся тем, что, с целью уменьшения контактного сопротивления , прорези выполнены прерывистыми и расположены рядами по крайней мере вдоль трех образующих труб, причем в смежных рядах прорези смещены с перекрытием сплошных участков. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) (11) 256 А
3 @ F 28 D 7/ t0; F 28 F 1/12
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ!ТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :
К ABTOPCH0IVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Р
9 (21) 344 1423/24-06 (22) 20.05.82 (46) 15.05.84. Бюл. М - 18 (72) Л.E. Резников (71) Научно-исследовательский институт технологии криогенного машиностроения (53) 621.565.94(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
У 659875, кл. F 28 D 7/00, 1977.
2. Патент США У 3672446, кл. 165-183, опублик, !969. (54) (57) ТЕПЛООБМЕННЬЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий установленные с натягом одна в другой трубы, внешняя из которых выполнена из высокотеплопроводного материала с продольными прорезями и имеет наружное оребрение, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения контактного сопротивления, прорези выполнены прерывистыми и расположены рядами по крайней мере вдоль трех образующих труб, причем в смежных рядах прорези смещены с перекрытием сплошных участков.
109235б
Заказ 3240/25 ТиРаж б31 Подписиое
Фипииш ППП "Патеит", г, Ужгород,ул.Проектная, 4
Изобретение относится к тенлообменной технике, в частности к трубчатым теплообменникам, и может быть использовано для нагрева низкотемпературных жидкостей в атмосферных испарителях криогенных установок высокого давления.
Известен трубчатый элемент теплообменника, содержащий трубу с наружным продольным оребрением P) .
Недостаток. указанного трубчатого элемента — низкая надежность из-за возможности нарушения. герметичности корпуса в месте крепления оребрения.
Наиболее близким к изобретению является теплообменный элемент, содержащий установленные с натягом одна в другой трубы, внешняя из которых выполнена из высокотеплопроводного материала с продольными прорезями и имеет наружное оребрение.
Наружная труба плотно припегает к внутренней трубе за счет упругости металла, из которого она изготовлена (алюминиевый сплав). При деформации внутренней трубы за счет изменения давления и температуры происходит деформация и наружной оребренной трубй. Поэтому всегда существует опасность пластической деформации ЗО алюминиевого сплава, в результате которой ухудшается механический контакт и увеличивается термическое сопротивление между наружной и внутренней трубами, а следовательно, падает эффективность оребрения (2) .
Однако известный теплообменный элемент характеризуется значительным контактным сопротивлением между внутренней и наружной трубой. 40
Целью изобретения является уменьшение контактного сопротивления.
Указанная цель достигается тем, что в теплообменном элементе, содержащем установленные с натягом одна в другой трубы, внешняя из которых выполнена из высокотеплопроводного материала с продольными прорезями и имеет наружное оребрение, прорези выполнены прерывистыми и расположены рядами по крайней мере вдоль трех образующих труб, причем в смежных рядах прорези смещены с перекрытием сплошных участков.
На чертеже схематично изображен предлагаемый теплообменный элемент.
На внутреннюю трубу 1 для криогенной жидкости, выполненную из нержавеющей стали, напрессована наружная труба 2 из алюминиевого сплава, снабженная шестью наружными продольными ребрами 3. Вдоль шести образующих
4 трубы 2, между ребрами 3, выполнены узкие прорези 5. При этом вдоль каждой из образующих 4 расположен ряд прорезей 5. Между прорезями 5, расположенными вдоль образующих 4, имеются непрорезанные участки 6.
Прорези 5 смещены в смежных рядах таким образом, что в любом поперечном сечении трубы 2 имеется пять прорезей.
Теплообменный элемент работает следующим образом.
При прохождении по трубе 1 рабочей среды, например, более холодной чем среда, окружающая элемент, тепло от последней передается ребрам 3 и наружной трубе 2, а затем к трубе
1 и движущейся по ней рабочей среде.
Наружная труба 2 благодаря наличию прорезей 5 приобретает свойство упругой деформации. B результате она плотно и равномерно охватывает трубу 1, обеспечивая надежный тепловой контакт трубы 1 с ребрами 3.
Кроме того, материал наружной трубы 2 деформируется равномерно, а это уменьшает возможность необратимых, пластических деформаций.
Преимуществом предлагаемого устройства является также возможность приспособления профиля трубы 2 к искажениям геометрии трубы 1 и ее деформациям в процессе эксплуатации. При этом выполнение прорезей на трубе делает ее эластичной по отношению к радиальным усилиям, увеличивающим ее диаметр, и практически мало влияет на жесткость в продольном направении и на изгиб.
Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает надежный тепловой контакт внутренней и наружной трубы и уменьшает контактное сопротивление в целом.