Патент на изобретение №2200925
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ТРУБА ТЕПЛООБМЕННИКА
(57) Реферат: Изобретение предназначено для применения в энергетике. Труба содержит оребрение в виде проволочной пружины, навитой по спирали, причем оребрение расположено на наружной и внутренней поверхностях трубы, оребрение на внутренней поверхности трубы выполнено из спирали, расположенной на каркасе. Согласно изобретению оребрение на внутренней поверхности трубы выполнено в виде сдвоенной спирали, размещенной на каркасе, который представляет собой витую сдвоенную проволоку, диаметр проволоки оребрения выбран в пределах 0,3-1,0 мм, шаг пружины выбран в пределах 2-6 мм диаметров проволоки, а шаг спирали наружной навивки выбран от 1 до 2 диаметров пружины. Изобретение позволяет повысить интенсивность теплоотдачи и повысить эффективность работы трубы теплообменника. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. Изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть использовано в энергетических и теплообменных установках. Заявляемая конструкция трубы предназначена для рекуперативного теплообмена, при котором горячая и холодная среда протекает одновременно и теплота передается через разделяющую их стенку. Известна труба теплообменника, содержащая внутреннее оребрение – вставку, выполненное в виде плоской ленты, закрученной по спирали, имеющей двухсторонние поперечные вырезы (патент SU 1222207, F 28 F 1/40, 29.06.1977). Недостатком известной трубы теплообменника является недостаточно высокая эффективность ее работы вследствие невысокой интенсивности теплоотдачи. В основу изобретения поставлена задача повышения эффективности работы трубы теплообменника посредством усовершенствования конструкции оребрения, что увеличивает коэффициент теплопередачи и соответственно повышает интенсивность теплоотдачи, а следовательно, повышается эффективность работы трубы теплообменника. Поставленная задача достигается тем, что труба теплообменника, содержащая оребрение, согласно изобретению оребрение выполнено в виде проволочной пружины. При этом оребрение навито по спирали. Кроме того, оребрение расположено на наружной поверхности трубы теплообменника. Оребрение расположено на внутренней поверхности трубы теплообменника. Оребрение расположено на внутренней и наружной поверхности трубы теплообменника. При этом оребрение на внутренней поверхности трубы выполнено в виде сдвоенной пружины, размещенной на каркасе. Каркас выполнен в виде скрученной двойной проволоки. Диаметр проволоки оребрения (пружины) выбран в пределах 0,3-1,0 мм. Шаг пружины выбран в пределах 2-6 диаметров проволоки. Шаг спирали наружной навивки пружины выбран в пределах от 1 до 2 диаметров пружины. Таким образом, увеличение теплосъема согласно формуле (1) можно добиться, увеличивая коэффициент теплопередачи и (или) увеличивая (до определенного параметра) площадь поверхности теплообмена. Q = K  F t, (1)где Q – теплосъем; К – коэффициент теплопередачи; F – площадь поверхности теплообмена; t – разница температур.
K = 1/(1/ 1+1/ +1/2), (2)где К – коэффициент теплопередачи; 1, 2 – коэффициенты теплоотдачи; – теплопроводность.
Увеличение коэффициента теплопередачи согласно формуле (2) можно добиться, повысив коэффициент теплоотдачи. Геометрические особенности оребрения способствуют турбулизации потока теплоносителя, и кроме того, используются интенсивные по теплоотдаче тонкие цилиндрические тела проволоки, тем самым способствуя интенсификации процесса теплопередачи за счет увеличения коэффициента теплоотдачи и соответственно теплопередачи. Таким образом, оребрение, выполненное в виде проволочной пружины, навитой по спирали, способствует интенсификации процесса теплопередачи. В данном случае, используя проволочное пружинное оребрение и увеличивая коэффициент теплопередачи К, получают более значительное влияние на теплосъем, чем увеличение площади поверхности теплообмена. Диаметр проволоки пружины оребрения выбран исходя из оптимального соотношения между прочностными характеристиками оребрения и интенсивностью теплоотдачи. Шаг пружины выбран исходя из оптимального соотношения интенсивности теплоотдачи и площади поверхности теплообмена. Шаг спирали наружной навивки выбран исходя из технологической возможности изготовления и площади поверхности теплообмена.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
Труба теплообменника состоит из трубы 1, наружного оребрения 2, навитого на наружную поверхность трубы, и внутреннего оребрения 3, размещенного на внутренней поверхности трубы, навитого на специальном сдвоенном каркасе 4.
Работа трубы теплообменника заключается в следующем. Охлаждаемый (или нагреваемый) теплоноситель (газ или масло) движется внутри трубы 1, омывая внутреннее оребрение 3, отдает тепло охлажденному (или нагретому) воздуху, который поперечно омывает трубу и наружное оребрение 2.
Предложенная конструкция трубы теплообменника обеспечивает высокую надежность при длительной эксплуатации, возможность очистки и промывки внутренних поверхностей, высокий коэффициент теплопередачи при приемлемом гидравлическом сопротивлении трактов, высокие технико-экономические показатели по расходу металла и технологии изготовления, транспортабельность к месту монтажа, удобство обслуживания.
Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 24.10.2003
Извещение опубликовано: 10.01.2005 БИ: 01/2005
NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение
Извещение опубликовано: 10.12.2006 БИ: 34/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
