Теплообменный элемент

Теплообменный элемент

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

° . v .аф1 фа я тедннчео!к я и. о ноте> .а М54

Союз Советских

Социалистических

Республик

<п669174

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{61) Дополнительное к авт. свмд-ву 9569837 (22) Заявлено 070676 (21) 2369424/29 - 06 (51) М. КЛ.. с присоединением заявки Йо .(23) Приоритет

F 28 Г 1/42, Государственный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК621.565. .94(088.8) Опубликовано 2506.79. Бюллетень Йо23

Дата опубликования описания 2506.79 (72) Автор . изобретения

В. В. Кудрявцев (71) Заявйтель (5 4 ) ТЕП ЛООБУ ННЫЙ ЭЛЕИ ЕНТ

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, преимущественно к трубчато-ребристым теплообменным элементам с продольным оребрением.

Теплообменные элементы такого типа широко применяются в различных отраслях техники. В теплообменниках, работающих в условиях высоких температур и давлений, целесообразно в качестве теплообменного элемента использовать трубу с наружным и внутренним оребрением, так как такая конструкция, не имея силовых паяных соединений, обладает высокой прочностью.

t5

По авт. св. 9 569837 известны трубчато-ребристые теплообменные элементы с продольным оребрением в виде прикрепленной к трубе свернутой гофрированной ленты треугольного сечения. недостатком указанной конструкции является то, что при внутреннем оребрении труб сравнительно небольшого диаметра 9 10-20 мм) гофрированной лентой, высота которой больше величины г, в них образуются каналы, имею@не различное проход— ное сечение и неодинаковый гидравлический диаметр: большее проходное сечение и больший гидравлический диаметр имеют каналы, образованные го4рированной лентой и поверхностью. трубы. Смежные с ними каналы имеют меньшее проходное сечение и меньший гидравлический диаметр. При наружном оребренин труб гофрированной лентой также наблюдается геометрическа я неоднородность каналов. Например, при наружном оребрении трубы диаметром 8 мм гофрированной лентой высотой 4 мм образуются каналы, гидравлический диаметр и проходное сечение которых могут отличаться в два раза. Неоднородность геометрических характеристик каналов теплообменной поверхности приводит к неравномерному распределению потока теплоносителя по каналам. Больший расход теплоносителя пойдет по каналам, имеющим большее проходное сечение и гидравлический диаметр, а в смежных с ними каналах расход теплоносителя будет значительно меньшим, что приводит к снижению интенсивности теплообмена для теплообменного элемента в целом.

Стремление к высокой компактности тенлообменной поверхности укаэанно- го типа приводит к большой щелевидности каналов, что влечет за собой

669174 щению ребер в местах соприкосновения гофрированной ленты 2 с гофрированной проставкой 3. Особенно ощутимо увеличение КПД ребра при внутреннем оребрении трубы 1 гофрированной лентой 2, изготовленной из материала невысокой теплопроводности (например, легированной стали) при спекании их припоями, имеющими высокую теплопроводность (например, медью) . При этом в местах соприкосновения гофрированной ленты 2 с гофрированной проставкой 3 остается припой, удерживаемый капиллярными силами, значительно увеличивающий эффективность оребрения.

Аналогичное оребрение может ° иметь и наружная поверхность трубы 1.

В этом случае теплообменный элемент целесообразно применять в теплообменниках с противоточной и прямоточной схемами движения теплоносителей.

По каналам 4, 5 и 6 внутри трубы 1 движется один теплоноситель а по аналогичным каналам ее наружного оребрения (на чертеже не показано) другой тенлоноситель.

Наружное оребрение трубы 1 може".. быть выполнено в виде размещенных на ней поперечных пластин (на черте»

>KG не показано)е В этом случае теп лообменный элемент применяется S теплообменниках с перекрестно-точной схемой движения,теплоносителей.

В целях экономии их веса теплообменивающуюся среду с более высоким давлЕнием целесообразно направлять по каналам 4, 5 и 6 внутри трубы 1.

Таким образом, данный теплообменный элемент, обладая. высокой тепловой эффективностью и компактностью, обеспечивает однородность геометрических характеристик каналов, что позволяет значительно сократить габариты и вес теплообменника.

Формула из обретения неустойчивое геометрическое расположение гофрированной ленты в трубе.

Неконтролируемость геометрического расположения гофрированной ленты в трубе в процессе изготовления теплообменного элемента (особенно при пайке) может привести к еще большей неоднородности геометрических характеристик каналов, а это, в свою очередь, - к резкому снижению интенсивности теплообмена.

Известны также теплообменные элементы„. которые содержат трубу с продольным оребрением в виде прикрепленной к трубе свернутой гофрированной ленты, в которых гофры выполнены примыкающими друг к другу с образованием каналов каплевидного сече" ния. Такие элементы характеризуют- ° ся высокой компактностью и эффектив" ностью оребрения, но и они имеют вышеперечисленные недостатки. 20

Цель изобретения " повышение рав" ноиерности распределения потока теплоносителя по всем каналам, образуежги гофрированной лентой, что приводит к интенсификации теплообмена. д5

Это достигается тем, что между лентой и поверхностью трубы размещена гофрированная проставка с гофрами меньшей высоты, чем гофры ленты, разделяющая каналы между ц) смежйыии гофрамн ленты на участки, имеющие одинаковый гидравлический диаметр с каждым каналом каплевидной формы.

На чертеже представлен предлагае» иый теплообиенный элемент.

Прямая круглая труба 1 оребряется гофрированной лентой 2 и между ними размещена гофрированная проставка 3 с гофрами меньшей высоты, чем гофры ленты 2, разделяющая каналы между 40 смежными гофрами ленты 2 на каналы

4 н 5„ имеющие одинаковый гидравлический диаметр с каждым каналом 6 каплевидной формы. указанный теплообменный элемент обладает устойчивым 45 геометрическим расположением гофрированной ленты 2 в трубе 1, которое не изменяется в процессе его спекания. Это гарантирует стабильные теп" ловые и гидродинамические характерис- g) тики теплообменного элемента.

По сравнению с известными данный теплообменный элемент обладает более высокой компактностью благодаря теплообиенной поверхности гофрированной прос-авки 3 и более высокой эффек55 тивностью оребрения благодаря утолТеплообменный элемент по авт.св.

9569837,отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности распределения потока теплоносителя, между лентой и поверхностью трубы размещена гофрированная проставка с гофрами меньшей высоты, чем гофры ленты, разделяющая каналы между смежными гофрами ленты на участки, имеющие одинаковый гидравлический диаметр с каждым каналом каплевидной формы. бб9174

Составитель В. Кудрявцев

Ре акто О. Стенина Техред Н, Бабурка Корректор Г. Назарова

Заказ Зб42/ 30 Тираж 721 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ДД ц

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4