Теплообменный элемент

 

1. ТЕПЛООБМЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ , содержащий трубу и плотно охватывающий ее цилиндр с ребрами, причем цилиндр с ребрами выполнен из материала с больщей теплопроводностью, чем стенка трубы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, на наружной поверхности трубы выполнены выступы, а на внутренней поверхности цилиндра - соответствующие им впадины, причем в поперечном сечении контактирующие поверхности выступов и впадин и.меют профиль совпадающих по направлению участков спиралей. 2.Элемент по п. 1, отличающийся тем, что труба выполнена биметаллической с наружны .м слоем из более мягкого материала, чем внутренний слой. 3.Элемент по п. 1, отличающийся тем, что зазоры между трубой и цилиндром заполнены самотвердеющей смесью. 4.Элемент по п. 1, отличающийся тем, что зазоры между трубой и цилиндром заполнены смесью, расширяющейся при затю вердевании. О 00 с со 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1086339

g(gp F 28 F 1/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,,, Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I 0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3581697/24-06 (22) 11.01.83 (46) 15.04.84. Бюл. - № 14 (72) Л. Е. Резников, Н. P. Васильев.

В. И. Шнайдерман, О. Л. Гойхман, Ю. Л. Рубин и М. С. Гильденгорн (71) Научно-исследовательский институт технологии криогенного машиностроения (53) 621.565.941 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 270767, кл. F 28 F 1/14, 1968.

2. Патент США № 3672446, кл. 165 — 183, опублик. 1972. (54) (57) 1. ТЕПЛООБМЕННЫЯ ЭЛЕМЕНТ, содержащий трубу и плотно охватывающий ее цилиндр с ребрами, причем цилиндр с ребрами выполнен из материала с большей теплопроводностью, чем стенка трубы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, на наружной поверхности трубы выполнены выступы, а на внутренней поверхности цилиндра — соответствующие им впадины, причем в поперечном сечении контактирующие поверхности выступов и впадин имеют профиль совпадающих по направлению участков спиралей.

2. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что труба выполнена биметаллической с наружным слоем из более мягкого материала, чем внутренний слой.

3. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что зазоры между трубой и цилиндром заполнены самотвердеющей смесью.

4. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что зазоры между трубой и цилиндром заполнены смесью, расширяющейся при зат- ф вердевании.

10863:1! >

1 2 l0

iii.тснсификация

55!! .<>()p(тш(ис относится к тсп fooFI(fcHIIoH

: ", (((!>(<1 мо.! ст быть и II<),!üçoHHíî, напри,;«,), ...l5l:(!I!)T0Е3ЛСНИЯ 1«II <1000ХIСННИКОБ БЫ«0l(i>I >,IHHë< ния, как с продольным, так и с <ппсрс (пым оребрением тр ",, в частности

«I 31(>côcpI1ûx ис!1арителсй криогенных жилI(o. 1 С Й.

Известен трубчатый эг!сх!Снт (сплообмеH(п(кя. выполненный в виде: трубы с привар«иными к ней продольными ребрами в ви;.е II образных элсмеIITOH 11).

К недостаткам устройства следует отнести сложнос.гь приварки ребс.р к трубопроводам высокого давления, d !акже снижение прочности трубопроводов, возможность их короб i«iiitst. Вссь(!с! Сло5кно соединение тол(г(О(гс иных .груб из коррозионностойких ста, н и с <)рс бр«пнем пз Бысокотеплопроводных .;(((pliял0Б, H IIIpHxfåð алюминиевых сплаi«)i!. (Iя:(мс н««ня.(ежны тякис соединения

iI! мс P H КPио i «IIII ОЙ T(. х 1(иK(И.<вссгcll тс!(лообм<ч(пыи элемент, со;<ерж;!Исий 1!II>1рс I(»K»(> голст<>стенную трубу

I31>I(Of<01 0 ЛЯ Б.I!. НИ и, !3HI >жныxl Оp«()рени«xl. IIи IHнлр oF)р<3.30ва(1

;If!i t15I с>Рс ОР lllll>lxlH IIO, I) ЦилинДРами из àл!o vlf!if!i(((ЫХ С(с !!(БОБ, С»С ЛИ IlllhiX!!I МежЛУ СО()oé нр:,< . !ьиыми,((<1»:pxiHðóñxiûìff зямыкяl()l! I l! 3l li -> (. 31< нта (и. I 0 10phlc 0()(снсч и Бян)т

I!,1<)(ilI!, I 1 ;111 < < !l IÒßÃOМ 110>IX 1(!I.<1 ИIIЛ(>Оi! i(I >, < >С,:I Гi I IOË БО. IßIOT I<»> ° l H li i! iI, !<я (а ни ы< с II(>р(падям((<; м<и )<> I . (> 01 кр:(«г«llll1>ix ло гсм!(срятур

О!. ><,;1(ii!(»!l!> (< !)«Ti,l (2 (., >i. tO< ", <(ГК<)М Г<11((» О Ý, I« I«(IT)f ЯВЛЯ« ГСЯ ((, <(го X l(p, (к г(, зах;ыкян»цих элемс!Гсов не;ii)(тяп(с>чп» л.iH обе«!(сч IIH5!, (oñòàòo÷)IO болг

>Ill! л» 3«1«ill .II (рижимя цилиндра к трубе, ((:> <>бу«,(с!!ч-,;!Бает высоко« термическое со(;р >-, ((ил liil(. Б зоне ко(гг 0()БF>p«II!15I. В IlpOLI CCC(экСПл >— .:.":;.ill!i «(«I Овяя шуба забивает в первую оч, р ll> з<шу .(«Иг(ообх(снника, в которой р:,, li<>. il!>I замыкающие элементы. Кроме

::, < >xozHxi,, toti0лнитсльный расход

lid зямыкающис элементы (до а устройства д,(я сборки полуци« . я грубах отличаю!ся сложностью.

:..>«>бретения ((

<>хвятыиан>щий ее t(HëHHäð с ребр:(L(;f,;», ичем цилиндр с ребрами выполнен

H:> l!! «риала с больц(ей теплопроводностью, «м с<сика труб(1, на наружной поверхности —:., > (>if выполнены выступы, я HH внутренней !

cpxklocTH цилиндра соответс) «ун..

>;Оli! и КТIIP . !..

45 впадин .(«,,1 р филь совпадающих IIO

Hd!IP(3f3.1 fliiК>,, (КОБ CI1!IP<3. !С

Трубя Быполне(!а биметя.l, :l! låñêîé < 1 !аружным слоем из болсс,(ягH<» о матс:р:!;!ля, чем внутренний слой.

Зазоры между трубой и:(и IHI!лром заполнены либо самотверлеюгцс и «мссью, либо смесьн), раси!иряющейся при затвсрлсвянии.

На фиг. представлен те((с!Ооб(

Элемент содержит трубу 1 из н«рж,(!(I!> щей стали, на которой выполш нь: выст ьь! 2.

Трубу охватывает цилиндр 3, Бьшолнснный из алюминиевого сплава, например, м(t<> дом экструзии, заодно с ребрами 4 и и, «IOший на внутренней поверхности впадины в которые входят выступы 2 трубы ступы 2 и впадины 5 ограничены кои;,((< рующими поверхностями 6, представ.! ми собой в поперечном сс

9 H той же точке меньше угля трсl!i!51 .:)( пар материалов, из которых вь(пол(!Сны линлр 3 и выступы 2 трубы 1, я такж. верх»с>сгями !О, предстявлян»цими с <> г в попере liloxi «((енин учясгки радиусов.

ТруG!3 >и>жс I быть Hhiil0 I II(ня би,«. 5l!" упях!и 2 Быполнсна H! i !I<) мини«HOI 0 «fl, :« I!d АД(, а !3ы !рсн IHH (<(с(.. ее из нс ржя!3«!0(цей стали Х 8Н10! .:-) г > упропья T изготс>пление выступ<>Б 2 Ild ð) бе 1, улу fill

В результ,IT(. предля! а(: ol : вы;!О !il(!!l!, контактирун»цих i!013epxII<>;с(трубы 1 цилиндра 3 нри их взаим:(<>м п(и>вороте;(р >

ИСХОЛИ 1 СЯ М ОЗЯ и. ИНИБЯ НИ< 1(()ОС СПС" (И Б !. ется надежный тепловой h» . якг. Зазоры 12 между труоой 1 и цилин,(<>ом 3> заполнснь: сях(отверлс(оп(«5(см«сы<э. Наличие сямотвердею(цей смеси, fld(lpH)fcp эпоксилной композиции в зазорах 12 (f(>cï5!òñòâ1>åò об(;ятному провороту тр,бы и:(илиндра. Обеспечивая сохране!(ие достигнутого теплового контакта при вибрациях, сля образования дополните;Iыlых теплОБых ti<>«T<)(3 в «амотвердеющую смесь 13 ввсдси,(вы<окотеплопроводные мелкодиспсрс (ыс наполнители, наг!ример, графит, нитрид бора, повышающие ее теплопроводность в 10...20 раз. Кроме того, при затвердевании в зазорах 12 такой самотвердеющей смеси, расширяющейся при нагревании как, например, пенопласта, последняя расширяется и оказывает значительное (до 50 кг<см") давление на поверхности 10 выступов 2 и i3I адин 5. Ре:3<,ihTH." li»LlilC УСИ 1 ИЯ 0. 1(яP(:(T ->ТИ i(CКИ. ЛЯБЛЕР> С>ii!; PS!loll! СИ .5!,!«C!i H;» IPd I3, 1«II!>! Тяп; < >:.(Я

Составитель О. Акимова

Техред И. Верес Корректор И. Муска

Тираж 63! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Г1роектная, 4

Редактор И. Касарда

Заказ 2233/4 I мент, способствуюший дальнейшечу провороту.

Теплообменный элемент работает следу югцим образом.

О, IIII из теплоносителей !в данноч случае криогенная жидкость) подак>т в трубу 1 под высоким давлением (42 МПа!. Ребра 6 цилиндра 5 омываются атмосферным воздухом и нагреваются. Далее тепловые потоки поступают по тепловым мостам, образованным в зонах контакта зазоров 12 с самотвердеюгцей смесью 13, на трубу 1, передаваясь IipHoi el!Ho!l жидкостьк . Ilo H)ã!)( вая ее.

При HcH01!30BH!!Hi! рсдлаг;1(чого (iPOHCTB3 УH PO!1(<1CT(H C ()() ) К;1 T () (()() Il !)0130, I() II с оребряю(ци )и -):(чсi,т))зп(. ((н)рка сводится к на изыва) il!(! )ребрик)".111(элем(llтов на трубопрово.;;111)13г);)ог(и: .о allo!);:

C:тсутствие спсцпа.:1)п»,x 3;)чко )ь,ст!)о11(г13 iIHiKBcт мет()лг)о(чк()ст1 ор ()ð) l()цпх -л(ментов на 1 ).. 21!, . !овь11пс lii!i!(1(о)11;lie

НЫЕ МЕХ;)НИ I((Кil(I;I IIÐßÆ(i11:и;. КГК((!1()собству)от и(ггсн(-11(! Hl(а;(ии T(11.1()(юч(11;1

".<. C H H H(P i l H 1i I(O I I T;I lCi I i l и т (. р 31 И i C С К П Х и; отивлений.