Наружное оребрение теплообменной трубы

Наружное оребрение теплообменной трубы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен путем повышения степени оребрения. Элементы оребрения размещены по окружности на равном расстоянии друг от друга и образованы каждый вложенными друг в друга желобами 2-4. Желоба продольно размещены на трубе 1, скреплены с последней и между собой средними частями оснований . На боковых образующих желобов выполнены по всей их высоте поперечно развернутые лепестки 5-7, расположенные продольными рядами на равном расстоянии друг от друга. Боковые образующие смежных желобов расположены в элементе на расстоянии друг от друга, не Превышающем ширину лепестков, расположенных в смежных рядах со взаимным смещением. Лепестки смежных желобов м.б. выполнены противоположно развернутыми, а величина их смещения в смежных рядах равна отношению ширины лепестков к числу желобов в элементе. Теплообмен интенсифицируется вследствие того, что на лепестках каждого ряда тепловые пограничные слои не являются продолжением пограничных слоев лепестков предыдущего ряда, а образуются вновь. ,-, При сходе с лепестков эти слои разрушаются, турбулизируя поток перед лепестками предыдущего ряда и тлкже интенсифицируя теплообмен. При развороте лепестков в смежных рядах в противоположных направлениях течение в -, прикорне вой зоне приобретает зигзагообразный характер, что также интенсифицирует теплообмен. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) uu e F 28 F 1/24 1/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4185734/24-06 (22) 26.01.87 (46) 28.02,89. Бюл. Ф 8 (71) Институт технической теплофизики

АН УССР (72) В.В. Трепутнев, А.А. Кривешко и Б.Н. Кесельман (53) 621.565 ° 944(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1370419, кл. F 28 F 1/14, 1986. (54) НАРУЖНОЕ ОРЕБРЕНИЕ ТЕПЛООБИЕННОЙ

ТРУБЫ (57) Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен путем повышения степени оребрения. Элементы оребрения размещены по окружности на равном расстоянии друг от друга и образованы каждый вложенными друг в друга желобами 2-4. Желоба продольно размещены на трубе 1, скреплены с последней и между собой средними частями оснований. На боковых образующих желобов выполнены по всей их высоте поперечно развернутые лепестки 5-7, расположенные продольными рядами на равном расстоянии друг от друга. Боковые образующие смежных желобов расположены в каждом элементе на расстоянии друг от друга, не превьппающем ширину лепестков, расположенных в смежных рядах со взаимным смещением. Лепестки смежных желобов м.б. выполнены противоположно развернутыми, а величина их смещения в смежных рядах равна отношению ширины лепестков к числу желобов в элементе. Теплообмен интенсифицируется вследствие того, что на лепестках каждого ряда тепловые пограничные слои не являются продолжением пограничных слоев лепестков предыдущего ряда, а образуются вновь.

При сходе с лепестков эти слои разрушаются, туроулизируя поток перед лепестками предыдущего ряда и также интенсифицируя теплообмен. При развороте лепестков в смежных рядах в противоположных направлениях течение в; прикорневой зоне приобретает зигзагообразный характер, что также интенсифицирует теплообмен. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

1462078

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при создании теплообменного оборудования с поперечным отбеканием труб газовым потоком.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена путем повышения степени оребрения.

На фиг. 1 схематически показана предлагаемая теплообменная труба, поперечный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение

it, Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение . В-В на фиг.1; на фиг.5 — лепесткй смеж 15 ных желобов, противоположно развернутие, вариант выполнения; на фиг. 6— сечение Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 — се:чение Д-Д на фиг. 5; на фиг.,8 — схема взаимного расположения ребер в 20 прикорневой зоне при наименьшем расстоянии между продольными .ребрами при одинаковом развороте лепестков смежных желобов; на фиг. 9 — схемы взаимного расположения ребер при наимень- 25 шем расстоянии между продольными ря- . дами при противоположном развороте

"лепестков смежных желобов.

Наружное оребрение теплообменной трубы 1 содержит элементы оребрения, 30 размещенные по окружности на равном расстоянии .друг от друга, образованные каждый вложенными один в другой желобами 2-4, продольно размещенными на трубе 1 и скрепленными (например, сваркой) с ней и между собой средними частями оснований. На боковых образующих желобов 2-4 выполнены по всей их высоте поперечно развернутые лепестки 5-7, расположенные продольны- 40 ми рядами 8-10.на равном расстоянии

S один от другого. Боковые образующие смежных желобов 2-4 расположены в каждом элементе на расстоянии друг от друга, не превышающем ширину лепест- 45 ков, расположенных в смежных рядах

8-10 с взаимным .смещением. Лепестки

5-7 смежных желобов 2-4 могут быть выполнены противоположно развернуты-. ми, при этом величина их смещения в

Ъ

50 смежных рядах составляет — где Ь— ширина лепестков; n — - число желобов в каждом элементе. При одинаковом направлении разворота всех лепестков

2-4 минимальное расстояние 8 между

55 смежными продольными рядами 8-10 определяется соприкосновением пар лепестков 5-7. Взаимное смещение лепестков

2 равно — Ь, а расстояние между их осями равно ширине лепестка Ъ. При одинаковом направлении разворота наименьшее расстояние S между смежными рядами 8-10 более чем в полтора раза больше, чем при противоположном направлении разворота лепестков 5-7, поэтому в этом случае возможно более комнатное расположение ребер.

В процессе работы ось несущей трубы 1 располагается перпендикулярно

Ъ направлению потока внешнего теплоносителя, внутренний теплоноситель пропускается через трубу i. При этом коэффициент теплоотдачи снаружи трубы 1 значительно ниже коэффициента теплоотдачи внутри нее (например, внешним теплоносителем служит газ, внутренним — теплопроводная жидкость). Теплота, воспринимаемая поверхностью лепестков 5-7 от внешнего теплоносителя, передается путем теплопроводности к их основанию и в зоне приварки желобов 2-4 к поверхности трубы 1 передается стенке трубы 1, а затеи и внутреннему теплоносителю. Вследствие высокой степени оребрения наружной поверхности трубы 1 даже при малых значениях коэффициента теплоотдачи от

1 потока к поверхности лепестков 5-7 термическое сопротивление передаче тепла от потока к поверхности трубы 1 значительно снижается. !

Кроме преимуществ, связанных с повышением технологичности и экономичности изготовления, теплообменная труба 1 обеспечивает также интенсификацию теплообмена с внешним потоком.

При поперечном обтекании трубы 1 со смещенными один относительно другого вдоль трубы 1 рядами лепестков 5-7 теплообмен интенсифицируется вследствие того, что на лепестках 5-7 каждого ряда 8-10 тепловые пограничные слои не являются продолжением пограничных слоев лепестков 5-7 предыдущего (по потоку) ряда, а образуются вновь. При сходе с лепестков 5 эти слои разрушаются, турбулизируя поток перед лепестками 6 последующего ряда и также интенсифицируя теплообмен.

При развороте лепестков 5-7 в смежных рядах 8-10 в противоположных направле ниях течение в прикорневой зоне приобретает зигзагообразный характер, что также интенсифицирует теплообмен.

b-б

8 У 10

1ч620 формулаизобретения

1. Наружное оребрение теплообменной трубы, содержащее элементы оребре1 ния, размещенные по окружности на равном расстоянии друг от друга, образованные каждый вложенными друг в друга желобами, продольно размещенными на трубе, скрепленными с последней 0 и между собой средними частями оснований, и выполненные на боковых образующих желобов с поперечно развернутыми лепестками, расположенными продольными рядами на равном расстоянии друг 15 от друга, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации теп8 9 10 (Риг,5

78

4 лообмена путем повышения степени оребрения, боковые .образующие смежных желобов расположены в каждом элементе на расстоянии одна от другой, не превышающем ширину лепестков, выполненных по всей высоте боковых образующих и расположенных в смежных рядах со взаимным смещением, 2. Оребрение по п.1, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что лепестки смежных желобов выполнены противоположно развернутыми, а величина их смещения

Ь в смежных рядах составляет — где п

Ь â€” ; n — число желобов в элементе.

1462078

1462078

Г-/

10 Р 8 Фю.7

Редактор С. Лисина

Заказ 660/36

Тираж 569

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

7 б 5

4Ъе. б

Составитель О. Акимова

Техред Л.Сердюкова Корректор M. Демчик