Теплообменник

Теплообменник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

=Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.12.79 (21) 2848988/24-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

Г 28 F 1/!О

Г 25 В 9/02

Государственный комятет

СССР ло делам нэобретеннй и открытий (53) УДК 621.574 (088.8) Опубликовано 30.11.81. Бюллетень № 44.

Дата опубликования описания 05.12.81 (72) Автор изооретсния

Е. П. Мовчан 71) Заявитель (54) ТЕПЛООБМЕННИК

Изобретение относится к витым теплообменникам типа Хэмпсона и может найти применение в холодильной технике, например, при изготовлении дроссельных охладителей.

Известны теплообменники, выполненные в виде навитых на сердечник гладких трубок с чередованием направлений навивок и установкой прокладок между рядами (1j.

Существенным недостатком таких теплообменников является их низкая эффективность, обусловленная малой теплообменной поверхностью.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является теплообменник, содержащий размещенный в обечайке сердечник с навитыми на него коаксиальными трубчатыми змеевиками с рифлениями на периферийных участках.

В известном теплообме нинке рифления также выполнены и на внутренних участках змеевиков (2).

В связи с тем, что ядро потока при протекании теплоносителя Но змеевикам смещается к периферии за счет центробежных сил основную тепловую нагрузку несет периферийный участок змеевиков. Наличие рифлений на внутренни (участках змеевиков, при этом незначительно улучшая усло вия теплообмена, существенно увеличивает гидросопротивление теплообменника. Кроме того, выполнение рифлений на всей поверхности трубки змеевика обуславливает предварительное изготовление этих рифлений и последующую навивку трубки. При этом деформация трубки в месте рифлений может привести к образованию микротрещин.

Цель .изобретения — снижение гидросо1О противления и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что внутренние участки змеевиков выполнены гладкими.

При этом рифления выполнены в виде винтовых канавок правого и левого направлений или выдавок сферического профиля.

Рифление каждого последующего в направлении от центра к периферии змеевика выполнено с меньшей глубиной и шагом, чем предыдущего.

При этом впадины рифлений выполнены

20 со смещением их вершин по направлению движения теплоносителя.

Трубки имеют овальное сечение и в каждом последующем в направлении от центра

885795

3 к периферии змеевика его трубки имею1 меньшую овальность, чем в предыдущем. На фиг. изображен теплообменник, общий вид; на фиг. 2 — - сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — — узел 1 на фиг. 2.

Теплообменник содержит размещенный в обечайке 1 сердечник 2 с. навитыми на него коаксиальными трубчатыми змеевиками 3 с рифлениями 4 на периферийных участках. Внутренние участки змеевиков 3 выполнены гладкими. Рифления 4 выполнены в виде винтовых канавок 5 правого и левого направлений или выдавок сферического,или пирамидального профиля. Рифления 4 каждого последующего в направлении от центра к периферии змеевика 3 выполнены с меньшей глубиной и шагом, чем предыдущего. Впадины рифлений выполнены со смещением их вершин 6 по направлению движения теплоносителя. Трубки 7 име1от овальное сечение в каждом . последующем в направлении от центра к периферии змеевика 3 его трубки 7 имеют меньшую овальность, чем в предыдущем. Змеевики 3 выполнены с чередующимися правым и левым направлениями навивки. . Теплообменник работает следующим образом.

Прямой поток одновременно поступает в трубки 7, через стенки которых происходит передача тепла между прямым и обратным потоком. Теплоноситель, движущийся в межтрубном пространстве, омывая. выступы и впадины, обменивается теплом с прямым потоком, проходит теплообменник и выходит из него с температ; рой, близкой к температуре прямого потока на входе в теплообменник.

Длина каждого последующего змеевика существенно отличается от предыдущего, Благодаря тому; что овальность трубок 7 змеевиков 3, глубина и шаг рифлений 5 в направлении от центра к периферии уменьшаются, расход теплоносителя при этом обеспечен одинаковым для всех змеевиков, что ведет к улучшению теплообмена.

3а счет центробежных сил динамическая ось потока смещается к периферии трубок 7. Овальность сечения еще больше приближает ядро потока к рифлениям, где обеспечивается его турбулизация и создаются хорошие условия для теплообмена с обратным потоком. В случае появления конденсат4 ной пленки, например, при работе на смеси хладагентов ассиметричное выполнение профиля рифления обеспечивает благоприятные условия для ее отрыва от стенки и образования завихрений.

s Такое выполнение теплообменника обеспечивает значительное снижение гидросопротивления при сохранении той же тепловой нагрузки, а также благодаря тому, что рифления могут быть выполнены после навивки каждого змеевика, упрощается кон1О струкция и в 1,5 раза снижается трудоемкость изготовления.

Формула изобретения

1. Теплообменник, содержащий размещенный в обечайке сердечник с навитыми на „него коаксиальными трубчатыми змеевиками с рифлениями на периферийных участ.ках, отличающийся тем, что, с целью снижения гидросопротивления и упрощения конструкции, внутренние участки змеевиков выполнены гладкими.

2. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что рифления выполнены в виде, винтовых канавок правого и левого направлений.

3. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что рифления выполнены в виде выдавок сферического профиля.

4. Теплообмениик по п. 1, отличающийся

З0 тем, что рифление каждого последующего в направлении от центра к периферии змеевика выполнено с меньшей глубиной и шагом, чем предыдущего.

5. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что впадины рифлений выполнены со смещением их вершин по направлению дви жения теплоносителя.

6. Теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что трубки имеют овальное сечение и в каждом последующим в направлении

4g от центра к периферии змеевике его трубки имеют меньшую овальность, чем в предыдушем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 5á1070, кл. F 28 D 7/02, 1977.

2.. Авторское свидетельство СССР № 485297, М кл. F 28 F l/10, 1974.

885795 .

A-A Риг.2

Составитель Ю. Килимник

Редактор М. Янович Техред А. Бойкас. Корректор Л. Бокшан

Заказ 10525 60 Тираж 709 Подо ясное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ

I l 3035Ä Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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