Теплообменная труба

 

Использование: водо-водяные подогреватели систем теплоснабжения. Сущность изобретения: на наружной поверхности трубы 1 выполнены наклонные кольцевые канавки 2 и соответствующие им выступы 3 на внутренней поверхности. Угол наклона канавок а к илоскости, перпендикулярной оси трубы 1, определяется соотношением: tg a

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s F 28 F 1/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4813185/06 (22) 11.04.90 (46) 30.09.92. Бюл. М 36 (71) Государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт сплавов и обработки цветных металлов Гипроцветметобработка" и Артемовский завод по обработке цветных металлов (72) В.В.Котов, Г,А.Сюсин, А.А.Алексеюк, С.Н.Краковская, Т.B.Íåíàøåâà, Ф.П.Кирпичников, Е,М.Панфилов, Г.А,Агужен, В.А.Куроедов, В.К.Беляков и В,Е.Казьмин (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1408192, кл. F 28 F 1/42, 1987, Авторское свидетельство СССР

М 612142, кл. F 28 F 1/42, 1975, Авторское свидетельство СССР

hL 1474435, кл, F 28 F 1/42, 1987. Ы, 1765680 А 1 (54) ТЕПЛООБМЕННАЯ ТРУБА (57) Использование: водо-водяные подогреватели систем теплоснабжения, Сущность изобретения: на наружной поверхности трубы 1 выполнены наклонные кольцевые канавки 2 и соответствующие им выступы 3 на внутренней поверхности. Угол наклона канавок а к плоскости, перпендикулярной оси трубы 1, определяется соотношением: tg а =

= (0,3-0,45)t/D, где D — наружный диаметр гладких участков трубы; t — шаг между канавками, а ширина канавок Ь равна (0,2 — 0,4)D, где t<> — толщина стенки трубы. 1 ил.

1765680

45

tgc=

Ь = (0,2-0,4) D - ст

Изобретение относится к конструктивным элементам кожухотрубных теплообменных аппаратов, в частности к теплообмен ной трубе, и может быть использовано преимущественно в водо-водяных подогревателях систем теплоснабжения, Известна теплообменная труба с винтовыми канавками на наружной поверхности и соответствующими им выступами на внутренней поверхности.

Однако эта труба не обеспечивает достаточно высокого коэффициента теплопередачи, Известна также теплообменная труба, имеющая параллельные наклонные замкнутые канавки на наружной поверхности, и соответствующие им выступы на внутренней поверхности, Указанная теплообменная труба не обеспечивает высокого коэффициента теплопередачи. Кроме того, заявленная регламентация ширины канавки может привести к значительному утонению толщины стенки, снижению прочности и коррозионной стойкости трубы, что в свою очередь снижает срок службы.

Наиболее близкой по техническому существу к заявленной конструкции является известное техническое решение, которое выбрано за прототип.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена при одновременном повышении срока службы трубы при использовании ее в водо-водяных подогревателях.

Для достижения цели в теплообменной трубе, имеющей параллельные наклонные замкнутые канавки на наружной поверхности и соответствующие им выступы на внутренней поверхности, канавки выполнены под углом относительно плоскости, перпендикулярной к оси трубы, определяемым из соотношения: а ширина канавок определяется из соотношения где D — наружный диаметр гладких участков трубы;

tcT — толщина стенки трубы;

t — шаг между канавками, Повышение интенсификации теплообмена достигается за счет того, что поворот

35 канавок на угол, определяемый из заявленной зависимости, позволяет оптимизировать условия винтового перемещения пристенного турбулентного потока воды и таким образом повысить коэффициент теплопередачи, Заявленная регламентация ширины канавки позволяет избежать уменьшения толщины стенки трубы по середине канавки в процессе изготовления. При угле наклона канавок менее расчетного угла с коэффициентом 0,3 пристенный слой не получает винтового перемещения и, тем самым, не повышается коэффициент теплопередачи. При расчетном угле с коэффициентом более 0,45 турбулизация потока с винтовым перемещением происходит по всему сечению трубы, т,е. с отрывом пристенного слоя, что значительно снижает коэффициент теплопередачи. Ширина

D канавок в пределах (0,2 — 0,4) снижает

ter утонение толщины стенки труб в процессе накатки до 8 — 10%.

На чертеже представлен участок теплообменной трубы, продольный разрез, Труба 1 выполнена с кольцевыми канавками 2 шириной Ь с поворотом относительно плоскости, перпендикулярной оси трубы на угол а, и соответствующими им выступами 3 на внутренней поверхности. Канавки расположены по всей поверхности трубы с постоянным шагом t, Теплообменную трубу заявленной конструкции получают путем накатки кольцевых канавок на гладкой трубе.

В межтрубном пространстве теплообменного аппарата движется теплоноситель, например вода, который передает тепло через стенки труб воде, которая, двигаясь вдоль трубы, нагревается. Выступы внутри трубы, развернутые на указанный угол, увеличивают турбулентность вблизи внутренней поверхности и тем самым способствуют значительному увеличению коэффициента теплопередачи.

Применение водоподогревателей с трубами заявленной конструкции даст возможность снизить металлоемкость и габариты водоподогревательной установки за счет уменьшения количества секций в два раза.

Межтрубное пространство водоподогревателя не имеет шлама и накипи.

Формула изобретения

Теплообменная труба, имеющая параллельные наклонные замкнутые канавки на наружной поверхности и соответствующие им выступы на внутренней поверхности, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации теплообмена при одновременном

1765680 тст

tga—

Составитель С.Краковская

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор

Заказ 3378 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 повышении срока службы трубы при использовании ее в водо-водяных подогревателях, угол наклона канавок а к плоскости, перпендикулярной оси трубы, и ширина канавок Ь определяются соотношениями где 0 — наружный диаметр гладких участков

5 трубы; тст — толщина стенки трубы;

t — шаг между канавками.