Теплообменный элемент

 

Союз Советски»

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (sr)1000730 фЪ г (63) Дополнительное к авт. свид-вуР Д К з (22) Заявлено 30. 04. 80(21) .2917903/24-06

28 Р 1/36 с присоединением заявки ¹

Госулирствеиинй комитет

СССР ио делам изобретеиий и открнтий (23) Приоритет— (33) УДК621."565. .94!66.045. .1(088.8) Опубликовано 280283. Бюллетень HP 8

Дата опубликования описания280283 (54) ТЕПЛООВИЕНННЯ ЭЛЕМЕНТ

Изобретение относится к конструктивным элементам теплообменных аппаратов и может быть использовано в любой отрасли промышленности, в которых имеют место процессы конденсации, и в частности, в судовых водоопресиительных установках.

Известен теплообменный элемент, содеРжащий вертикальную трубу снабженную спиральным оребрением (1 ).

Недостаток элемента заключается в том, что он, в случае использования его для процесса пленочной конденса-. ции, не сможет обеспечить эффективный отвод конденсата иэ-эа скопления последнего у.основания ребра и движения вдоль основания ребра по винтовой линии aokpyr трубы непрерывным потоком, являнивимся к тому же дополнительным тепловым сопротивле ниема .4

Известка вертикальная теплообмен ная труба, преимущественно для конденсатора атомной электростанцик, снабженная наружным, спиральным оребрением, на каждом витке которого выполнены вырезы клинообразной формы t 2 J.

Данная труба хотя и позволяет интенсифицировать процесс конденсации, по сравнению с вышеуказанным теплообменным элементом, поскольку имеет ребро, снабженное вырезом, однако интенсификация процесса конденсации данной трубой обеспечивается до наступления момента "затопления ребра", а именно: вследствие наличия,вырезов возможного перетекание конденсата с верхнего витка ребра на нижний, особенно в процессе пленочной конденсации медленно движущегося пара, в результате увеличивается толщина пленки конденсата, ухудшается теплообмен через стенку трубы.

Известен также теплообменный элемент, содержащий трубу с навитым на нее наружным проволочным оребрением, состоящим иэ отдельных спиральных витков, расположенных с заданным шагом по длине трубы 1 3 ).

2р Данный элемент хотя и обеспечивает малую. толщину конденсатной пленки, однако высокие значения коэффициента теплоотдачи у данного теплообменного элемента могут быть получены лишь при небольших высотах трубы и малых значениях удельной тепловой нагрузки. С увеличением высоты трубы и ростом тепловой нагрузки наступает так называемое "затопление" или "захлебывание" ребер, когда канал, образованный на трубе для стока конден1О0О73О сата с помощью проволок, переполняется конденсатом и проволоки перестают оказывать интенсифицирующее влияние йа теплообмен при конденсации, Цель изобретения — интенсификация теплообмена при пленочной конден- 5 сации в конденсаторах, преимущественно, вертикального типа.

Эта цель достигается тем, что в теплообменном элементе, содержащем трубу с навитым на нее наружным про" 10 волочным оребрением, состоящим из отдельных спиральных витков, расположенных с заданным шагом по длИйе трубы, каждый из витков имеет участок, оттогнутый от трубы под острым углом в направлении навивки.

При этом отогнутые участки смежных витков отогнуты в диаметрально противоположные стороны.

На чертеже изображен предлагаемый теплообменный элемент.

Теплообменный элемент содержит трубу 1, проволочное оребрение 2, состоящее из отдельных витков 3, имеющих учаеток 4, отогнутый от трубы под острым углом. Количество спираль- ных витков проволочного оребрения может быть определено по формуле

Томаса: Ф нэ

Я 7i51, >

30 где Я вЂ” число спиралей; коэффициент кинематической вязкости конденсата м /с, (— плотность теплового потока, Вт/м, 35

Н вЂ”. высота трубы, м, )) — диаметр трубы, м; теплота парообразования, Дж/кг, 3 плотность конденсата, кг/м; 40 — диаметр проволоки, м.

Теплообменный элемент работает следующим образом.

Пары рабочего вещества подаются на поверхность трубы, охлаждаемую с помощью хладоносителя, и конденсируются 4-» на ней. Конденсат в виде пленки покрывает теплопередающую поверхность теплообменного элемента, Проволочные ребра придают теплопередающей поверхности переменную кривизну, в. результате чего в пленке конденсата возникает градиент давления, и она стягивается к проволочным ребрам.

Стекая вдоль спиральных ребер в виде ручьев, конденсат с помощью отогнутых участков проволочных ребер, удаляется с теплообменного элемента еще до наступления момента "затопления". Таким образом, толщина пленки конденсата вдоль всей поверхности теплообменного элемента поддерживается стабильно малой, что позволяет добиться высоких средних значений коэффициента теплоотдачи при конденсации для теплообменного элемента в целом.

Применение предлагаемого теплообменного элемента в конденсаторах позволит интенсиф.".цировать процесс теплообмена при пленочной конденсации, а следовательно, уменьшить металлоемкость конденсаторов и их размеры в 1,5-2 раза при снижении энергозатрат на подачу хладоносителей, Формула изобретения

1. Теплообменный элемент, содержащий трубу с навитым на нее наружным проволочным оребрением, состоящим из отдельных спиральных витков, расположенных с заданным шагом по длине трубы, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью интенсификации теплообмена при пленочной конденсации в конденсаторах, преимущественно, вертикального типа, каждый из витков имеет участок, отогнутый от трубы под острым углом в направлении навивки.

2. Элемент по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что отогнутые участки смежных витков отогнуты в диаметрально противоположные стороны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании 9 1343412,. кл. F 4 5, опублик. 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 457868, кл. F 28 F 1/36, 1973.

3 ° Авторское свидетельство СССР

9.143408, кл. F 28 В 1/06, 1962.

1000730

Составитель Т. Юдина

Редактор П. Макаревич Техред A.Áàáèíåö

Корректор И. Шулла

Подни оное

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул.. Проектная, 4

Заказ 1350/37 . Тираж 670

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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