Теплообменный элемент конденсатора

 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано преимущественно в конденсаторах паротурбинных установок . Целью изобретения является уменьшение габаритов конденсатора путем увеличения коэффициента теплоотдачи. Теплообменный элемент конденсатора содержит горизонтально установленную трубу 1 с наружными поперечными ребрами 2 и канавками 3 и установленное вдоль нижней образующей трубы устройство отвода конденсата, выполненное в виде желоба 4 с поперечными пластинами 5, установленными на внутренней поверхности желоба 4 с противоположных сторон с шагом, равным шагу между канавками 3 трубы 1. При этом верхние кромки 6 пластин.5 размещены внутри канавок с зазором между дном канавки 3 и кромкой 6 пластин 5. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ. 4 Ы ол ь о (л

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4712410/06 (22) 29.06,89 (46) 15.04,92. Бюл, № 14 (71) Ленинградский институт машиностроения и Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт морского флота (72) Г. Н. Ерченко, И. А, Богов и Н. Г. Ерченко (53) 621.175(088.8) (56) Патент Японии ¹ 62-29713, кл. F 28 F

1/26, 1987. (54) ТЕПЛООБМЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ К0МДЕНСАТОРА (57) Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано преимущественно в конденсаторах паротурбинных усИзобретение относится к теплотехнике и может быть использовано преимущественно в конденсаторах паротурбинных установок.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является теплообменный элемент конденсатора, содержащий горизонтально установленную трубу с наружными поперечными ребрами и канавками и установленное вдоль нижней образующей трубы устройство для отвода конденсата, выполненное в виде перфорированной пластины, верхняя кромка которой почти соприкасается с донной поверхностью трубы и которая способна проявлять капиллярный эффект, благодаря чему конденсатный ручей, текущий в межреберной канавке, постоянно втягивается этой перфорированной пластиной и выходит через ее нижнюю кромку наружу.

Ы2, 1726951 А1 (я)л F 28 F 1/26, F 28 В 1/00 тановок, Целью изобретения является уменьшение габаритов конденсатора путем увеличения коэффициента теплоотдачи.

Теплообменный элемент конденсатора содержит горизонтально установленную трубу 1 с наружными поперечными ребрами 2 и канавками 3 и установленное вдоль нижней образующей трубы устройство отвода конденсата, выполненное в виде желоба 4 с поперечными пластинами 5, установленными на внутренней поверхности желоба 4 с противоположных сторон с шагом, равным шагу между канавками 3 трубы 1. При этом верхние кромки 6 пластин 5 размещены внутри канавок с зазором между дном канавки 3 и кромкой 6 пластин 5. 2 ил.

Недостатком элемента является низкий коэффициент теплоотдачи, связанный с натеканием равномерно стекающего вниз по всей длине пластины конденсата на нижерасположенные теплообменные элементы из-за отсутствия организованного стока конденсата по длине трубы, что ухудшает доступ конденсируемого пара к указанным теплообменным элементам. Кроме того, s промышленных аппаратах водяной пар в отличие от низкокипящих веществ, содержит солевые и механические примеси, что не позволяет использовать капMRRÿðный эффект для эффективного удаления конденсата с донной части трубы теплообменного элемента.

Цель изобретения — уменьшение габаритов конденсатора путем увеличения коэффициента теплопередачи за счет устранения отрицательного влияния стекающего конденсата с трубы теплообменного

1726951

25

55 элемента на нижерасположенные теплообменные элементы и тем самым на общий коэффициент теплопередачи путем организации эффективного "сброса" конденсата в концевых сечениях по длине теплообменного элемента конденсатора.

Это достигается тем, что устройство отвода конденсата выполняется в виде желоба с поперечными пластинами, установленными на внутренней поверхности желоба с его противоположных сторон с шагом, равным шагу между канавками трубы, причем верхние кромки пластины размещены внутри канавок с образованием зазора между дном канавки и кромкой пластин, не превышающего 0,2 высоты ребер трубы.

Предлагаемый теплообменный элемент конденсатора отличается от известного тем, что устройство отвода конденсата выполнено в виде желоба с поперечными пластинами, установленными на внутренней поверхности желоба с его противоположных сторон с шагом, равным шагу между канавками трубы, причем верхние кромки пластин размещены внутри канавок с образованием зазора между дном канавки и кромкой пластин, не превышающего 0,2 высоты ребер трубы.

На фиг. 1 изображен теплообменный элемент конденсатора; на фиг. 2 — поперечное сечение теплообменного элемента по середине канавки трубы.

Теплообменный элемент конденсатора содержит горизонтально установленную трубу 1 с наружными поперечными ребрами

2 и канавками 3 и установленное вдоль нижней образующей трубы устройство отвода конденсата, выполненное в виде желоба 4 с поперечными пластинами 5, установленными на внутренней поверхности желоба 4 с

его противоположных сторон с шагом, равным шагу между канавками 3 трубы 1, при. чем верхние кромки 6 пластин 5 размещены внутри канавок 3 с образованием зазора "в" между дном канавки 3 и кромкой 6 пластин

5, не превышающего 0,2 высоты ребер 2 трубы 1.

В процессе работы конденсат, образующийся на трубе 1 при конденсации пара в конденсаторе, стекает по межреберным канавкам 3 в донную часть трубы 1 к поперечным пластинам 5, установленным на внутренней поверхности желоба 4 с его противоположных сторон, и далее под действием сил тяжести и накопленной кинетической энергии движется по указанным пластинам 5 вниз к днищу желоба, стягивая при этом вследствие действия сил поверхностного натяжения пленку конденсата с поверхности ребер 2 трубы 1, расположенной вблизи верхней кромки 6 пластин 5, обращенной к трубе 1. При этом скорость стока конденсата из межреберной канавки 3 возрастает и, следовательно, достигается минимальная толщина ручья в канавках 3 и минимальная толщина пленки конденсата в донной части трубы 1, Наличие у пластин 5 вертикальных кромок 7 (фиг. 2) обеспечивает направленное вниз движение конденсата в желоб 4, чем улучшается процесс стягивания пленок конденсата с поверхности ребер в нижней части трубы 1, Конденсат, поступивший в желоб 4, стекает с концевых его участков на трубные доски конденсатора.

Величина зазора "в" между дном канавки 3 и верхней кромкой 6 пластин 5 выбирается из условия достижения при номинальной тепловой нагрузке конденсатора минимальной толщины стекающего ручья конденсата по канавке 3 в районе указанного зазора, величина которого не должна превышать 0,2 от высоты ребер 2 трубы

При большем зазоре "в" происходит увеличение толщины стекающего ручья конденсата в канавке 3 на нижней половине трубы 1, а соответственно уменьшается коэффициент теплоотдачи. При отсутствии зазора "в" коэффициент теплоотдачи несколько уменьшается в сравнении с вышеописанным случаем при наличии зазора

"в", когда достигается минимальная толщина стекающего ручья конденсата по канавке

3, так как встречающийся с верхними кромками 6 пластин 5 желоба последний при этом тормозится. Особенно это касается случая, когда высота ребер относительно невелика, а соответственно мала ширина канавки между ними и поэтому верхняя кромка 6 при контакте с канавкой 3 перекрывает путь конденсату, однако при этом также достигается меньший положительный эффект.

Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен и увеличить при этом коэффициент теплопередачи, а следовательно, уменьшить габариты конденсатора, Формула изобретения

Теплообменный элемент конденсатора, содержащий горизонтально установленную трубу с наружными поперечными ребрами и канавками и установленное вдоль нижней образующей трубы устройство отвода конденсата. отличаю щийсятем,что, с целью уменьшения габаритов путем увеличения коэффициента теплопередачи, устройство отвода конденсата выполнено в виде желоба с поперечными пластинами, установленными на внутренней поверхности желоба с его противоположных сторон, 1726951 фиг 2

Составитель Г.Ерченко

Редактор Н.Федорова Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 1270 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 с шагом, равным шагу между канавками трубы, причем верхние кромки пластин размещены внутри канавок с образованием зазора между дном канавки и кромкой пластины, не превышающего 0,2 высоты ребер трубы,