Теплообменная поверхность

 

CQIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 28 F 1/10, 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОГ1 И САН И Е И ЗОБ РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о

ОО

О ъ (21) 4857994/06 (22) 08,08.90 (46) 15,10,92. Бюл, М 38 (71) Производственное обьединение "Бел городский завод энергетического машиностроения" (72) И,cD, Демченко, И.В. Горбатенко, ИЛ. Фаустов, В.Н. Лялин, С.И, Демченко, Г,И. Кикнадзе и П,Г. Быстров (56) Авторское свидетельство СССР ¹ 615349, кл. F 28 F 1/10, 1974, Авторское свидетельство СССР ¹ 1638536, кл. F 28 F 1/10, 1Э89, (54) ТЕПЛООБМЕННАЯ ПОВЕРХНОСТЬ

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства. в первую очередь в энергетическом машиностроении.

Известна теплообменная труба, содержащая оасположенные на наружной поверхности трехмерные (сферические) вогнутости, размещенные в шахматном порядке.

Недостатком известных труб является то, что образующиеся в трехмерных вогнутостях смерчеобразные вихри периодически выносятся по ходу потока теплоносителя с постепенным ослаблением. В последующих вогнутостях образуются новые вихри. В результате на поверхности трубы образуется разноплотная вихревая структура, снижа.ощая эффективность теплообмена.

Наиболее близким к заявляемому является теплообменная поверхность, содержащая углубления криволинейного профиля с равными продольными и поперечными шагами, выполненные с профилем s виде части сферы, касательная к поверхности которой

„„5U 1768917 Al (57) Использование: в теплообменных аппаратах различного назначения в различных отоаслях народного хозяйства, Сущность изобретения. теплообменная поверхность содержит параллельные ряды сферических лунок, Лунки имеют углубления в виде канавок, Канавки последовательно связывают лунки в рядах, Глубина канавки составляет

0,3-0,7 глубины лунки, Лунки могут быть расположены в шахматном порядке, B этом случае на поверхности выполнены дополнительные канавки. Эти канавки расположены между упомянутыми лунками в смежных рядах. 1 з,п, ф-лы, 4 ил. в любой точке составляет с горизонтальной плоскостью угол не более 12, причем глубина h, диаметр углубления D и шаг t удовлетворяют следующим соотношениям

2 <(D/h) <30 и 2,5< (t/h)< б

Недостатком такой конструкции трубы является то, что углубление в виде части сферы с заданными равными продольными и поперечными шагами эффективно только в ограниченном поле скоростей потока теплоносителя. При меньших скоростях потока периодичность образования смерчеобразных вихрей увеличивается, при больших скоростях потока образованные вихри будут отрываться от поверхности у края вогнутости, Все это создает равноплотную вихревую структуру на поверхности и сни>кает эффективность теплообмена.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена, Поставленная цель достигается тем, что углубления в виде канавок последовательно связывают сферические лунки в рядах теплообменной поверхности, причем глубина

1768917

50

55 канавки составляет 0,3 — 0,7 глубины лунки.

При расположении лунок в шахматном порядке, на поверхностях выполняют дополнительные канавки, расположенные между лунками в смежных рядах.

Заявляемая конструкция теплообменной поверхности позволяет осуществить плавный переход смерчеобразных вихрей из вогнутости в вогнутость без отрыва потока от поверхности, улучшить вихреобраэование по ходу потока теплоносителя и обеспечить равноплотную вихревую структуру всей поверхности, что обеспечивает интенсификацию теплообмена, т.е. возникновению нового свойства, позволяющего считать заявляемую конструкцию соответствующей критерию "существенные отличия".

На фиг, 1, 2 изображены варианты выполнения теплообменных поверхностей; на фиг, 3 — вариант выполнения канавок конфузорно-диффузорного типа; на фиг, 4 — разрез Л-А на фиг. 3.

Теплообменная поверхность содержит на наружной поверхности сферические лунки 1, соединенные между собой канавками связывающими 2 и дополнительными 3.

Теплообменная поверхность работает следующим образом.

При обтекании теплоносителем поверхности, изображенной на фиг. 1, в сферических лунках 1 образуются смерчеобразные вихри, в которых теплоноситель уплотняется. Вихри, перемещаясь вместе с потоком, выходят из лунок. В лунке 1 после выхода вихря генерируется новый вихрь, Их генерация происходит с определенным интервалом. Для создания лучших условий выхода вихря, перемещения и направленности его движения служат канавки 2, по которым вихрь попадает в следующую лунку, Наличие рядов потоков вихрей вызывает турбулизацию потока в промежутках между радами, что дополнительно улучшает теплообмен, При обтекании теплоносителем поверхности, изображенной на фиг, 2, на которой сферические лунки 1 располагаются в шахматном порядке и соединены канавками

5 связывающими 2 и дополнительными 3, более рационально используются вихри, так как направление канавок 2 и 3 совпадает с естественным направлением выхода вихря (периодически вправо и влево от направле10 ния потока) и в каждой сферической лунке 1 встречаются два вихря, которые объединяются в один более мощный за меньший отрезок времени, создавая лучшие условия теплообмена, 15 Такая конструкция теплообменной поверхности позволяет использовать ее с любым направлением движения теплоносителя, как в продольном, так и B поперечном HBllpBBлениях.

20 Использование упомянутых теплообменных поверхностей позволяет увеличить теплообмен на 30 — 50 у, по сравнению с известными.

Наибольшая эффективность теплообме25 на достигается при глубине канавок, равной

0,3 — 0,7 от глубины лунок при плотности расположения последних 30 — 50о на поверхности теплообмена.

Формула изобретения

30 1, Теплообменная поверхность, содержащая расположенные параллельными рядами сферические лунки с углублениями, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, углубления

35 выполнены в виде канавок, последовательно связывающих лунки в рядах, причем глубина канавки составляет 0,3 — 0,7 глубины лунки, 2, Поверхность по и. 1, о т л и ч а ю щ а я40 с я тем, что при расположении лунок в шахматном порядке, на поверхности выполнены дополнительные канавки, расположенные между упомянутыми лунками в смежных рядах, 1768917!

I

) ф, р

Состави с ь Б Упадышев

Техред М.Мое;ентаг Корр= к i ор l4. Ревская

Редактор

Заказ 3635 Тираж Подп .сно=

Hl- ИИПИ i осударствен::.огс комитета по изобретениям и открытиям г;ри ГКНТ СССР

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

Производственно-: здате.". ский «омбинат "Латен"... Ужгород, ул. агарина, 101