Теплообменная труба

 

Изобретение м.б. использовано в вертикальных пароконденсирующих аппаратах в энергетике, химической и пищевой отраслях промышленности. Цель изобретения - интенсификация теплоотдачи при конденсации пара. Труба 1 имеет параллельные канавки 2 на наружной поверхности трубы и соответствующие выступы 3 на внутренней поверхности. Канавки 2 охватывают поверхность трубы 1 в плоскости, расположенной под углом Α *98 90° K ОСи ТРубы. Расстояние между соседними канавками 2 равно утроенной ширине канавки S= 3T, а глубина канавок определяется по выражению H 02= √<SP POS="POST">3</SP> 3G<SB POS="POST">K</SB> *98H / TX ρ SIN Α х G, где G<SB POS="POST">K</SB> - расход конденсата, образующегося на поверхности трубы между соседними канавками

*98H - вязкость конденсата

T - ширина канавки

ρ - удельная плотность конденсата

G - ускорение свободного падения. Между канавками м.б. расположены не сообщающиеся с ними отдельные ребра или канавки, ориентированные преимущественно параллельно оси трубок. Конструкция трубы позволяет уменьшить среднюю толщину пленки конденсата по периметру трубы. 1 з.п ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„4 44 5 (51)4 F 28 F 1/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

jl - - .= (54) ТЕПЛООБМЕННАЯ ТРУБА

Л (21) 4300609/23-06 (22) 31.08.87 (46) 23.04.89. Бюл. ¹ 15 (71) Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И.Ползунова (72) Г.А.Дрейцер, В. К.Мигай, А.В.Михайлов, Е.С.Левин и В.А.Пермяков (53) 621 . 565 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 731265, кл. F 28 F 1/42, 1969. (57) Изобретение м.б. использовано в вертикальных пароконденсирующих аппаратах в энергетике, химической и пищевой отраслях промышленности. Цель изобретения — интенсификация теплоотдачи при конденсации пара. Труба 1 имеет параллельные канавки 2 на наружной поверхности трубы и соответствующие выступы 3 на внутренней поверхности. Канавки 2 охватывают поверхность трубы 1 в плоскости, расо положенной под углом а90 к оси трубы. Расстояние между соседними канавками 2 равно утроенной ширине канавки S = --3t а глубина канавок определяется по выражению

h ЗС„1 /t sx < g, где G„- расход конденсата, образующегося на поверхности трубы между соседними канавками; 1 - вязкость конденсата; ширина канавки; p — удельная плотность конденсата; g — ускорение свободного падения. Между канавками м.б. расположены не сообщающиеся с ними отдельные ребра или канавки, ориентированные преимущественно параллельно оси трубок. Конструкция трубы позволяет уменьшить среднюю толщину пленки конденсата по периметру трубы. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Периодический отвод конденсата канавками фактически уменьшает высоту пароконденсирующейся поверхности до расстояния между канавками, для данного случая коэффициент теплоотдачи

oc.„ определяется:

14744

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в вертикальных пароконденсирующих аппаратах, применяемых в энергетике, химической и пищевой промьппленности.

Цель изобретения — интенсификация теплоотдачи при конденсации пара.

На чертеже изображена теплообменная труба. 10

Теплообменная труба 1 имеет на наружной поверхности замкнутые параллельные одна другой канавки 2 и соответствующие им выступы 3 на внутренней поверхности трубы. Канавки 2 15 схватывают поверхность трубы в плосо кости, расположенной под угломо < 90 к оси трубы. Теппообмвнная труба имеет следующие геометрические характеристики: расстояние между канавками И

S, ширину . канавок с, глубину канавок h.

Теплообменная труба работает следующим образом.

Конденсат, образующийся в резуль- 25 тате конденсации пара на наружной поверхности вертикальной трубы 1, стекает в канавки 2 и отводится по ним на одну сторону трубы. Вследствие этого уменьшается средняя толщина . 30 пленки по периметру трубы, что обеспечивает интенсификацию теплоотдачи при конденсации пара.

Теория теплообмена при конденсации пара позволяет определить оптимальные геометрические характеристики данной конструкции трубы для обеспечения ее максимальной тепловой эффективности при работе. Величина коэффициента теплоотдачи oCr при конден- 40 сации пара на вертикальных гладких трубах зависит от высоты трубы L:

2 гладкой трубы такой же высотьt на величину, занятую канавками

Ь

S+t

Отсюда величина интенсификации теплоотдачи „ при конденсации пара на наружной поверхности предлагаемой трубы по сравнению с гладкой определя ется.

L- - — t)n D

4 )Г

Е о 3 S 7 DL

Пр одифф ер енцир о ва в да нн ое ура в нение по Я,и приравняв первую производную нулю, определяют, что максимальная интенсификация теплоотдачи достигается при расстоянии между канавками равном утроенной ширине одной канавки:

S = 31 °

Геометрические размеры канавок! ширина t глубина h и угол наклона относительно оси трубы о можно определять исходя из условия на поверхности трубы между соседними канавками С . где — вязкость конденсата; — удельная плотность конденсата; — ускорение свободного падения.

Интенсификацию теплообмена можно увеличить, разместив на участках трубы между канавками дополнительные канавки или ребра, ориентированные преимущественно параллельно оси трубы, которые повышают эффективность теплоотдачи за счет действия сил поверхностного натяжения. Причем данные канавки или ребра не должны соединяться с замкнутыми канавками с целью обеспечения регулярного отвода конденса.та на одну сторону трубы. о к — °

Ввиду того, что канавка заполнения конденсатом практически не участвует в теплообмене, эффективная длина теплообменной трубы меньше длины

Формула и з обр ет ения

Теплообменная труба, имеющая параллельные канавки на наружной поверхности трубы и соответствующие им выступы на внутренней поверхности, отличающаяся тем, что, с

1474435 целью интенсификации теплоотдачи при конденсации пара, канавки охватывают поверхность трубы в плоскости, расположенной под углом oC i 90 к оси трубы, причем расстояние между соседними канавками равно утроенной ширине канавки, S = Зй, а глубина канавок определяется по выражению между соседними канавками; — вя з кос ть конд енса та; — шири на ка на вки;

à — удельная плотность конденсата;

g — ускорение свободного падения.

2. Труба пои. 1, от ли ч аю1р щ а я с я тем, что между канавками расположены не сообщающиеся с ними отдельные ребра или канавки, ориентированные преимущественно параллельно оси трубы. где G расход конденсата, образующегося на поверхности трубы

Составитель Н. Алексеева

Редактор M. Бланар Техред Л.Олийнык

Корректор И. Муска

Заказ 1880/36 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", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101