Теплообменный элемент

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 28 F 1/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4810987/06 (22) 05.04.90 (46) 29.02,92. Бюл, N. 8 (71) Научно-производственное объединение

"Инсолар" (72) Г.П.Васильев, В.М.Гатов, Г,В.Зарубин, Д.Ю.Хромец, B. Р,Данилов, Ю,А. Гуляев, А,В.Захаров, Е.Д.Коноваленко и В.И.Кучеров (53) 621.565.94(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1430713, кл. F 28 F 1/40,1987. (54) ТЕПЛООБМЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ (57) Изобретение относится к конструктивным элементам теплообменных аппаратов, Цель изобретения — повышение компактноИзобретение относится к конструктивным элементам теплообменных устройств и может быть использовано при производстве теплообменных аппаратов холодильных и теплонасосных установок.

Известна теплообменная труба с внутренними вставками.

К недостаткам данной теплообменной трубы относится высокая металлоемкость и большие линейные размеры, что приводит к повышению указанных параметров в теплообменниках типа "труба в трубе", в которые может устанавливаться данная теплообменная труба. Это обусловлено однонаправленным движением теплоносителя вдоль теплообменной трубы в каналах постоянного сечения, образованных радиальными ребрами, в результате чего съем тепла в такой Ы 1716295 А1 сти и снижение металлоемкости. Теплообменный элемент содержит металлическую трубу, внутри которой размещен сердечник с радиальными ребрами, расположенными в контакте с внутренней поверхностью трубы с образованием продольных каналов.

Труба по торцам снабжена заглушками, а ребра имеют длину, меньшую длины трубы.

Смежные ребра смещены относительно друг друга в продольном направлении и установлены в чередующемся порядке в контакте с одной из заглушек и с зазором относительно другой заглушки. Одна из заглушек снабжена отверстиями для подвода и отвода теплоносителя, сообщенными со смежными продольными каналами. 1 з,п. ф-лы, 2 ил. теплообменной трубе ограничен размерами холодильных и теплонасосных установок, в которых используются теплообменники типа "труба в трубе" с данными теплообменными трубами.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является теплообменный элемент, содержащий трубу из металла, внутри которой размещен сердечник с радиальными ребрами, контактирующими с внутренней поверхностью трубы с образованием продольных каналов (1).

Однако данный теплообменный элемент также обладает высокой металлоемкостью и большими линейными размерами, что обусловлено однонаправленным движением теплоносителя вдоль теплообменного

1716295

55 элемента в каналах постоянного сечения, образованных радиальными ребрами, в результате чего, как и в теплообменной трубе, съем тепла в таком теплообменном элементе ограничен размерами холодильных и теплонасосных установок, в которых используются теплообменники типа "труба в трубе" с данным теплообменным элементом.

Целью изобретения является повышение компактности и снижение металлоемкости путем организации многоходового движения теплоносителя внутри теплообменногоо элемента.

Поставленная цель достигается тем, что в теплообменном элементе, содержащем трубу из металла, внутри которой размещен сердечник с радиальными ребрами, контактирующими с внутренней поверхностью трубы с образованием продольных каналов, согласно изобретению торцы трубы снабжены заглушками, ребра с обеих сторон имеют длину меньше длины трубы, причем смежные ребра смещены относительно друг друга в продольном направлении и установлены в чередующемся порядке в контакте с одной из заглушек и с зазором относительно другой, а одна из заглушек выполнена с отверстиями для входа и выхода теплоносителя, сообщенными со смежными продольными каналами. Кроме того,в теплообменном элементе проходное сечение зазора выполнено меньшим проходного сечения каждого канала.

На фиг, 1 показано поперечное сечение теплообменного элемента; на фиг,2 — основные элементы устройства и схема движения теплоносителя по каналам в трубе, образованным сердечником с радиальными ребрами.

Теплообменный элемент содержит трубу 1 из металла, внутри которой размещен сердечник 2 с радиальными ребрами 3 из высокотеплопроводного металла,контактирующими с внутренней поверхностью трубы 1 с образованием продольных каналов 4.

Торцы трубы снабжены заглушками 5 и 6,а ребра 3 имеют длину меньше длины трубы

1, причем смежные ребоа смещены относительно друг друга в продольном направлении и установлены в чередующемся порядке в контакте с одной из заглушек и с зазором относительно другой, а заглушка 6

50 выполнена с отверстиями для входа 7 и выхода 8 теплоносителя, сообщенными со смежными продольными каналами 4. Кроме этого, в теплообменном элементе проходное сечение зазора выполнено меньшим проходного сечения каждого канала 4.

В процессе работы внутрь теплообменного элемента подается теплоноситель, который проходит последовательно через все каналы 4, образованные ребрами 3, трубой

1 и заглушками 5 и 6, и за счет теплообмена с трубой 1 обеспечивает нагревание или охлаждение среды, находящейся с внешней стороны этой трубы.

Организация мноходового движения потока теплоносителя в данном теплообменном элементе позволяет обеспечить съем тепла на более короткой длине трубы по сравнению с теплообменным элементом, в котором поток теплоносителя имеет однонаправленное движение, при одинаковом теплосъеме. Увеличение теплоотдачи от теплоносителя к трубе происходит при турбулизации потока теплоносителя за счет выполнения на пути движения местных сужений в виде зазоров, проходное сечение каждого из которых меньше проходного сечения продольного канала,что в итоге также приводит к снижению металлоемкости теплообменного элемента.

Формула изобретения

1. Теплообменный элемент, содержащий металлическую трубу, внутри которой размещен сердечник с радиальными ребрами, расположенными в контакте с внутренней поверхностью трубы с образованием продольных каналов, отличающийся тем, что, с целью повышения компактности и снижения металлоемкости, труба по торцам снабжена заглушками, ребра имеют длину, меньшую длины трубы, смежные ребра смещены относительно друг друга в продольном направлении и установлены в чередующемся порядке в контакте с одной из заглушек и с зазором относительно другой заглушки, при этом одна из заглушек снабжена отверстиями для подвода и отвода теплоносителя, сообщенными со смежными каналами, 2. Элемент поп. 1, отл ич а ю щи и с я тем, что проходное сечение зазора выполнено меньшим поперечного сечения каждого канала.

lPgg1

Составитель Г.Васильев

Редактор Н,Цалихина Техред М,Моргентал Корректор М.Демчик

Заказ 602 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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