Теплообменная труба

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>s F 28 F 1/40, 13/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! ! Ъ 4 О ! ) (л (21) 4703534/06 (22) 05.05.89 (46) 15.06.92.-Бюл, ¹ 22 (71) Производственное обьединение "Белгородский завод энергетического машиностроения" (72) И.Ф.Демченко, А,З.Скоморовский, А,Г.Мороз, И.В.Горбатенко, Ю.Г.Козлов, Ю.А.Волобуев, Б.П.Васильев и В.К.Мигай (53) 621.565.58(088.8)

{56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1103068, кл. F 28 F 13/12, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N 705239, кл. F 28 F 13/12, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 36418, кл. F 28 F 13/12, 1932.

Изобретение относится к теплообменным трубам трубчатых теплообменных аппаратов, используемых в различных отраслях промышленности, в частности в парогенераторостроении.

Известен турбулизатор, выполненный в виде ленты, свернутой по винтовой линии, имеющей по краям прорези, образующие лепестки, каждый из которых повернут вокруг своей оси по винтовой линии, причем смежные лепестки имеют противоположное направление винтовых линий, Недостатками этого турбулизатора являются повышенное гидравлическое сопротивление и повышенная трудоемкость изготовления.

Известен также трубчатый элемент теплообменника, содержащий внутри спиральный ленточный завихритель, состоящий из секции, соединенных последовательно про„„5U„„1740954 А1 (54) ТЕПЛООБМЕННАЯ ТРУБА (57) Использование: в трубчатых теплообменниках, в частности в парогенераторах.

Сущность изобретения: теплообменная труба содержит внутри нее турбулизатор в виде винтообразно скрученной ленты с противоположным направлением закрутки и изменяющимся шагом закрутки в пределах каждого участка, причем шаг закрутки ленты имеет максимальное значение на концах каждого участка и монотонно уменьшается к середине участка. 1 ил. волочными спиралями, и имеющий в смежных секциях противоположное направление закрутки.

Недостатками этого трубчатого элемента, является то, что он имеет неодинаковый по длине трубы поток, что приводит к неоптимал ьному коэффициенту теплопередачи, а также повышенная трудоемкость изготовления.

Наиболее близка к предлагаемой теплообменная труба, внутри которой расположен турбулизатор в виде винтообразно скрученной ленты, имеющей участки с противоположным направлением закрутки и изменяющимся шагом закрутки в пределах каждого участка, причем шаг постепенно увеличивается в направлении от входного для газов конца трубы к выходному.

Недостатком известной трубы является то, что не обеспечивается равномерная и

1740954 оптимальная закрутка потока в обеих направлениях по всей длине трубы, в том числе перемена направления закрутки потока происходит резко. Все это ведет к увеличению гидравлических потерь и снижению интенсивности теплообмена.

Недостатком этого решения является также то, что в зоне высокой температуры рабочей среды (со стороны входа) интенсификация теплообмена выше за счет меньшего шага винтовой закрутки ленты, а со стороны выходной части трубы, где температура рабочей среды и ее удельный объем ниже, шаг винтовой закрутки больше, т.е. степень интенсификации теплообмена ниже, чем со стороны входа теплоносителя.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена.

Поставленная цель достигается тем, что в теплообменной трубе, содержащей внутри турбулизатор в виде винтообразно скрученной ленты, имеющей участки с противоположным направлением закрутки и, изменяющимся шагом закрутки в пределах каждого участка, шаг закрутки ленты имеет максимальное значение на концах каждого участка и монотонно уменьшается . в направлении к середине участка.

Такое выполнение теплообменной трубы обеспечивает равномерность турбулизации потока теплоносителя по длине трубы.

Тем самым обеспечивается повышение интенсификации теплообмена, На чертеже представлена теплообменная труба, общий вид.

Внутри теплообменной трубы 1 расположен внутри нее турбулизатор 2 в виде винтообразно скрученной ленты, имеющей участки t1, t2,..., tn с противоположным направлением закрутки. B пределах каждого участка t), lQ... In шаг закрутки ленты имеет максимальное значение на концах каждого участка и монотонно уменьшается в направлении к середине участка. Например, как

5 это показано на чертеже, шаги h1 и h6 закрутки имеют максимальное значение в начале и конце участка и монотонно уменьшаются (М > йг > Ьз и h4 < М < й6) в направлении к середине участка.

10 . Во время работы теплообменной трубы поток теплоносителя, встречая на своем пути турбулизатор 2, разбивается на две части и закручивается, интенсивно перемешиваясь и турбулизируясь. На каждом последую15 щем участке поток меняет направление закрутки, что улучшает теплообмен.

Благодаря предлагаемому изменению шага винтовой поверхности обеспечивается одинаковое изменение угла закрутки потока

20 теплоносителя на единицу длины в любом месте завихрителя, вследствие чего степень турбулизации потока также поддерживается постоянной по всей длине теплообменной трубы; что приводит к интенсификации

25 теплообмена и дает минимальные гидравлические потери, Формула изобретения

Теплообменная труба, внутри которой

30 расположен турбулизатор в виде винтообразно скрученной ленты, имеющей участки с противоположным направлением закрутки и изменяющимся шагом закрутки в пределах каждого участка, отличающаяся

35 тем, что, с целью интенсификации теплообмена, шаг закрутки ленты имеет максимальное значение на концах каждого участка и монотонно уменьшается к середине участка.