Наружное оребрение теплообменной трубы

 

Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен путем повышения степени оребрения. Элементы оребрения размещены по окружности на равном расстоянии друг от друга и образованы каждый вложенными друг в друга желобами 2-4. Желоба продольно размещены на трубе 1, скреплены с последней и между собой средними частями оснований . На боковых образующих желобов выполнены по всей их высоте поперечно развернутые лепестки 5-7, расположенные продольными рядами на равном расстоянии друг от друга. Боковые образующие смежных желобов расположены в элементе на расстоянии друг от друга, не Превышающем ширину лепестков, расположенных в смежных рядах со взаимным смещением. Лепестки смежных желобов м.б. выполнены противоположно развернутыми, а величина их смещения в смежных рядах равна отношению ширины лепестков к числу желобов в элементе. Теплообмен интенсифицируется вследствие того, что на лепестках каждого ряда тепловые пограничные слои не являются продолжением пограничных слоев лепестков предыдущего ряда, а образуются вновь. ,-, При сходе с лепестков эти слои разрушаются, турбулизируя поток перед лепестками предыдущего ряда и тлкже интенсифицируя теплообмен. При развороте лепестков в смежных рядах в противоположных направлениях течение в -, прикорне вой зоне приобретает зигзагообразный характер, что также интенсифицирует теплообмен. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) uu e F 28 F 1/24 1/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4185734/24-06 (22) 26.01.87 (46) 28.02,89. Бюл. Ф 8 (71) Институт технической теплофизики

АН УССР (72) В.В. Трепутнев, А.А. Кривешко и Б.Н. Кесельман (53) 621.565 ° 944(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1370419, кл. F 28 F 1/14, 1986. (54) НАРУЖНОЕ ОРЕБРЕНИЕ ТЕПЛООБИЕННОЙ

ТРУБЫ (57) Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен путем повышения степени оребрения. Элементы оребрения размещены по окружности на равном расстоянии друг от друга и образованы каждый вложенными друг в друга желобами 2-4. Желоба продольно размещены на трубе 1, скреплены с последней и между собой средними частями оснований. На боковых образующих желобов выполнены по всей их высоте поперечно развернутые лепестки 5-7, расположенные продольными рядами на равном расстоянии друг от друга. Боковые образующие смежных желобов расположены в каждом элементе на расстоянии друг от друга, не превьппающем ширину лепестков, расположенных в смежных рядах со взаимным смещением. Лепестки смежных желобов м.б. выполнены противоположно развернутыми, а величина их смещения в смежных рядах равна отношению ширины лепестков к числу желобов в элементе. Теплообмен интенсифицируется вследствие того, что на лепестках каждого ряда тепловые пограничные слои не являются продолжением пограничных слоев лепестков предыдущего ряда, а образуются вновь.

При сходе с лепестков эти слои разрушаются, туроулизируя поток перед лепестками предыдущего ряда и также интенсифицируя теплообмен. При развороте лепестков в смежных рядах в противоположных направлениях течение в; прикорневой зоне приобретает зигзагообразный характер, что также интенсифицирует теплообмен. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

1462078

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при создании теплообменного оборудования с поперечным отбеканием труб газовым потоком.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена путем повышения степени оребрения.

На фиг. 1 схематически показана предлагаемая теплообменная труба, поперечный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение

it, Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение . В-В на фиг.1; на фиг.5 — лепесткй смеж 15 ных желобов, противоположно развернутие, вариант выполнения; на фиг. 6— сечение Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 — се:чение Д-Д на фиг. 5; на фиг.,8 — схема взаимного расположения ребер в 20 прикорневой зоне при наименьшем расстоянии между продольными .ребрами при одинаковом развороте лепестков смежных желобов; на фиг. 9 — схемы взаимного расположения ребер при наимень- 25 шем расстоянии между продольными ря- . дами при противоположном развороте

"лепестков смежных желобов.

Наружное оребрение теплообменной трубы 1 содержит элементы оребрения, 30 размещенные по окружности на равном расстоянии .друг от друга, образованные каждый вложенными один в другой желобами 2-4, продольно размещенными на трубе 1 и скрепленными (например, сваркой) с ней и между собой средними частями оснований. На боковых образующих желобов 2-4 выполнены по всей их высоте поперечно развернутые лепестки 5-7, расположенные продольны- 40 ми рядами 8-10.на равном расстоянии

S один от другого. Боковые образующие смежных желобов 2-4 расположены в каждом элементе на расстоянии друг от друга, не превышающем ширину лепест- 45 ков, расположенных в смежных рядах

8-10 с взаимным .смещением. Лепестки

5-7 смежных желобов 2-4 могут быть выполнены противоположно развернуты-. ми, при этом величина их смещения в

Ъ

50 смежных рядах составляет — где Ь— ширина лепестков; n — - число желобов в каждом элементе. При одинаковом направлении разворота всех лепестков

2-4 минимальное расстояние 8 между

55 смежными продольными рядами 8-10 определяется соприкосновением пар лепестков 5-7. Взаимное смещение лепестков

2 равно — Ь, а расстояние между их осями равно ширине лепестка Ъ. При одинаковом направлении разворота наименьшее расстояние S между смежными рядами 8-10 более чем в полтора раза больше, чем при противоположном направлении разворота лепестков 5-7, поэтому в этом случае возможно более комнатное расположение ребер.

В процессе работы ось несущей трубы 1 располагается перпендикулярно

Ъ направлению потока внешнего теплоносителя, внутренний теплоноситель пропускается через трубу i. При этом коэффициент теплоотдачи снаружи трубы 1 значительно ниже коэффициента теплоотдачи внутри нее (например, внешним теплоносителем служит газ, внутренним — теплопроводная жидкость). Теплота, воспринимаемая поверхностью лепестков 5-7 от внешнего теплоносителя, передается путем теплопроводности к их основанию и в зоне приварки желобов 2-4 к поверхности трубы 1 передается стенке трубы 1, а затеи и внутреннему теплоносителю. Вследствие высокой степени оребрения наружной поверхности трубы 1 даже при малых значениях коэффициента теплоотдачи от

1 потока к поверхности лепестков 5-7 термическое сопротивление передаче тепла от потока к поверхности трубы 1 значительно снижается. !

Кроме преимуществ, связанных с повышением технологичности и экономичности изготовления, теплообменная труба 1 обеспечивает также интенсификацию теплообмена с внешним потоком.

При поперечном обтекании трубы 1 со смещенными один относительно другого вдоль трубы 1 рядами лепестков 5-7 теплообмен интенсифицируется вследствие того, что на лепестках 5-7 каждого ряда 8-10 тепловые пограничные слои не являются продолжением пограничных слоев лепестков 5-7 предыдущего (по потоку) ряда, а образуются вновь. При сходе с лепестков 5 эти слои разрушаются, турбулизируя поток перед лепестками 6 последующего ряда и также интенсифицируя теплообмен.

При развороте лепестков 5-7 в смежных рядах 8-10 в противоположных направле ниях течение в прикорневой зоне приобретает зигзагообразный характер, что также интенсифицирует теплообмен.

b-б

8 У 10

1ч620 формулаизобретения

1. Наружное оребрение теплообменной трубы, содержащее элементы оребре1 ния, размещенные по окружности на равном расстоянии друг от друга, образованные каждый вложенными друг в друга желобами, продольно размещенными на трубе, скрепленными с последней 0 и между собой средними частями оснований, и выполненные на боковых образующих желобов с поперечно развернутыми лепестками, расположенными продольными рядами на равном расстоянии друг 15 от друга, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации теп8 9 10 (Риг,5

78

4 лообмена путем повышения степени оребрения, боковые .образующие смежных желобов расположены в каждом элементе на расстоянии одна от другой, не превышающем ширину лепестков, выполненных по всей высоте боковых образующих и расположенных в смежных рядах со взаимным смещением, 2. Оребрение по п.1, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что лепестки смежных желобов выполнены противоположно развернутыми, а величина их смещения

Ь в смежных рядах составляет — где п

Ь â€” ; n — число желобов в элементе.

1462078

1462078

Г-/

10 Р 8 Фю.7

Редактор С. Лисина

Заказ 660/36

Тираж 569

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

7 б 5

4Ъе. б

Составитель О. Акимова

Техред Л.Сердюкова Корректор M. Демчик