Профилированная трубка

 

Изобретение относится к области строительной теплотехники и может быть использовано в имеющих нагревающие, охлаждающие и подобные им теплообменные устройства системах водоснабжения зданий и сооружений. Технический результат заключается в интенсифицировании и оптимизировании по основным параметрам процесса тепломассообмена. Профилированная трубка для теплообменных устройств характеризуется тем, что наружная поверхность ее выполнена с трапециевидными в продольном сечении ребрами, расположенными по винтовой линии, а внутренняя - с впадинами, образованными под ребрами. Ребра расположены по длине трубки с шагом, составляющим 7,0-12,0 высоты ребра, и имеют высоту 0,04-0,08 наружного диаметра трубки. При этом ребра, по крайней мере, на части длины трубки имеют в продольном ее сечении форму трапеции, при равенстве величин проекций боковых ее сторон на большее основание трапеции, или, по крайней мере, на части длины трубки имеют в продольном ее сечении форму неравнобокой трапеции, высота одной из боковых сторон которой превышает высоту другой. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области строительной теплотехники и может быть использовано в имеющих нагревающие, охлаждающие и подобные им теплообменные устройства системах водоснабжения зданий и сооружений.

Известна профилированная трубка, предпочтительно для теплообменных устройств в системе водоснабжения зданий и сооружений, имеющая переходные от цилиндрических участки с выпуклой или вогнутой внутренней рабочей поверхностью (см. А.М. Литинский, Ю.Я. Ицхоки. Основы строительного дела и санитарной техники, М., Высшая школа, 1978 г., с. 121).

Известная конструкция трубки не позволяет интенсифицировать и оптимизировать по основным параметрам процесс тепломассообмена, и, кроме того, имеет ограниченную область применения и не позволяет использовать ее как в водо-водяных, так и в пароводяных кожухотрубчатых теплообменниках практически в оптимальных условиях теплообмена для обоих случаев.

В качестве наиболее близкого аналога выбрана профилированная трубка для теплообменных устройств, наружная поверхность которой выполнена с трапециевидными в продольном сечении ребрами, расположенными по винтовой линии, а внутренняя - с впадинами, образованными под ребрами (см. свидетельство на полезную модель РФ 6434 U1, F 28 D 7/16, 16.04.1998).

Техническая задача заключается в создании трубки, позволяющей интенсифицировать и оптимизировать по основным параметрам процесс тепломассообмена, и, кроме того, значительно расширить область ее применения, например, путем использования ее в водо-водяных или пароводяных кожухотрубчатых теплообменниках практически с оптимальными условиями теплообмена.

Достигается это тем, что в профилированной трубке для теплообменных устройств, наружная поверхность которой выполнена с трапециевидными в продольном сечении ребрами, расположенными по винтовой линии, а внутренняя - с впадинами, образованными под ребрами, ребра расположены по длине трубки с шагом, составляющим 7,0-12,0 высоты ребра, и имеют высоту 0,04-0,08 наружного диаметра трубки, при этом ребра, по крайней мере, на части длины трубки имеют в продольном ее сечении форму трапеции, при равенстве величин проекций боковых ее сторон на большее основание трапеции, или, по крайней мере, на части длины трубки имеют в продольном ее сечении форму неравнобокой трапеции, высота одной из боковых сторон которой превышает высоту другой ее боковой стороны не более чем на 0,02 наружного диаметра трубки.

Кроме того, указанные впадины могут быть образованы сопряженными между собой участками внутренней ее поверхности, очерченными в продольном сечении трубки предпочтительно равными радиусами, составляющими 0,0094-0,0156 наружного диаметра трубки и имеющими центры кривизны по обе стороны от внутренней поверхности трубки.

Также, указанные впадины могут быть образованы участками внутренней ее поверхности, очерченными в продольном сечении трубки, предпочтительно равными радиусами, составляющими 0,0094-0,0156 наружного диаметра трубки и имеющими центры кривизны, расположенные со стороны наружной поверхности трубки, предпочтительно симметрично относительно плоскости поперечного сечения, проходящего через точку поверхности впадины, наиболее удаленную от продольной оси трубки.

Ширина ребра по большему основанию трапеции может составлять 0,0984-0,1641 наружного диаметра трубки, а ширина ребра по меньшему основанию трапеции - 0,0563-0,0938 наружного диаметра трубки, причем внутренний диаметр трубки равен 0,65-0,75 ее наружного диаметра.

Указанные параметры конструкции опробованы на экспериментальных образцах, используемых как в системе холодного, так и горячего водоснабжения, а также в системах отопления, и показали высокие технические результаты.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 схематично представлен продольный разрез профилированной трубки в исполнении с противоположно расположенными центрами кривизны впадины; на фиг. 2 - продольный разрез профилированной трубки в исполнении с односторонне расположенными со стороны наружной поверхности центрами кривизны впадины.

Профилированная трубка предпочтительно для теплообменных устройств в системе водоснабжения зданий и сооружений для водо-водяных или пароводяных теплообменников выполнена с наружной поверхностью, имеющей трапециевидные в продольном сечении ребра 1, расположенные по винтовой линии. Внутренняя поверхность трубки выполнена с впадинами 2, образованными под ребрами 1, которые расположены по длине трубки с шагом "t", составляющим 7,0-12,0 высоты ребра 1, и имеют высоту "h", равную 0,04-0,08 наружного диаметра "D" трубки. Ребра 1, по крайней мере, на части длины трубки имеют в продольном ее сечении форму трапеции (как вариант - с непараллельными основаниями - фиг. 2), при равенстве в обоих случаях величин проекций боковых ее сторон на большее основание трапеции (фиг.2). Ребра 1, по крайней мере, на части длины трубки могут иметь в продольном ее сечении форму неравнобокой трапеции (фиг. 2 - левое ребро), высота одной из боковых сторон которой превышает высоту другой ее боковой стороны не более, чем на 0,02 наружного диаметра "D" трубки. Впадины 2 могут быть образованы сопряженными между собой участками внутренней поверхности трубки, очерченными в продольном сечении трубки предпочтительно равными радиусами "R", составляющими 0,0094-0,0156 наружного диаметра "D" трубки и имеющими центры кривизны по обе стороны от внутренней поверхности трубки. Или, как вариант, впадины 1 образованы участками внутренней поверхности трубки, очерченными в продольном сечении трубки, предпочтительно равными радиусами, составляющими 0,0094-0,0156 наружного диаметра "D" трубки и имеющими центры кривизны, расположенные со стороны наружной поверхности трубки, предпочтительно симметрично относительно плоскости поперечного сечения, проходящего через точку поверхности впадины, наиболее удаленную от продольной оси трубки. Ширина ребра 1 по большему основанию "b" трапеции составляет 0,0984-0,1641 наружного диаметра "D" трубки, а ширина ребра 1 по меньшему основанию "а" трапеции - 0,0563-0,0938 наружного диаметра "D" трубки, причем внутренний диаметр "d" трубки равен 0,65-0,75 ее наружного диаметра "D".

При работе устройства с описанной выше трубкой или трубками происходит теплообмен между средой, протекающей внутри трубки, и средой, протекающей вне трубки. Форма выполнения канала трубки практически исключает образование каких-либо отложений на ее стенках за счет траектории движения потока. Форма, расположение ребер 1 на поверхности трубки обеспечивают оптимальные условия и параметры теплообмена, что подтверждено экспериментальным путем на опытных образцах. Достигнутые результаты позволяют рекомендовать описанную трубку для широкого внедрения в различных областях, где необходимо осуществлять эффективный теплообмен при длительном эксплуатационном сроке и межремонтном периоде.

Формула изобретения

1. Профилированная трубка для теплообменных устройств, наружная поверхность которой выполнена с трапециевидными в продольном сечении ребрами, расположенными по винтовой линии, а внутренняя - с впадинами, образованными под ребрами, отличающаяся тем, что ребра расположены по длине трубки с шагом, составляющим 7,0-12,0 высоты ребра, и имеют высоту 0,04-0,08 наружного диаметра трубки, при этом ребра, по крайней мере, на части длины трубки имеют в продольном ее сечении форму трапеции, при равенстве величин проекций боковых ее сторон на большее основание трапеции, или, по крайней мере, на части длины трубки имеют в продольном ее сечении форму неравнобокой трапеции, высота одной из боковых сторон которой превышает высоту другой ее боковой стороны не более чем на 0,02 наружного диаметра трубки.

2. Профилированная трубка по п. 1, в которой впадины образованы сопряженными между собой участками внутренней ее поверхности, очерченными в продольном сечении трубки предпочтительно равными радиусами, составляющими 0,0094-0,0156 наружного диаметра трубки и имеющими центры кривизны по обе стороны от внутренней поверхности трубки.

3. Профилированная трубка по п. 1, в которой впадины образованы участками внутренней ее поверхности, очерченными в продольном сечении трубки предпочтительно равными радиусами, составляющими 0,0094-0,0156 наружного диаметра трубки и имеющими центры кривизны, расположенные со стороны наружной поверхности трубки предпочтительно симметрично относительно плоскости поперечного сечения, проходящего через точку поверхности впадины, наиболее удаленную от продольной оси трубки.

4. Профилированная трубка по п. 1, в которой ширина ребра по большему основанию трапеции составляет 0,0984-0,1641 наружного диаметра трубки, а ширина ребра по меньшему основанию трапеции - 0,0563-0,0938 наружного диаметра трубки, причем внутренний диаметр трубки равен 0,65-0,75 ее наружного диаметра.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплообменным аппаратам (ТА) и может быть использовано при изготовлении ТА высокого и низкого давлений, а также теплообменников-конденсаторов в различных отраслях народного хозяйства

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к изготовлению теплообменного оборудования

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении труб, закрепляемых в трубных решетках теплообменных аппаратов с использованием эффекта локализованного направленного пластического деформирования материала трубы

Радиатор // 2162155
Изобретение относится к теплотехнике, преимущественно к транспортным средствам, а именно к системам охлаждения двигателя, например, автомобильного

Изобретение относится к области теплообменных аппаратов и может быть использовано в качестве подогревателя или охладителя газовой и жидкой сред в промышленной энергетике, химической, пищевой и других отраслях промышленности

Изобретение относится к водоснабжению зданий и сооружений, а именно к конструкции обогревающих устройств, установленных в линии водоснабжения

Изобретение относится к области водоснабжения зданий и сооружений, а именно к конструкции обогревающих устройств, установленных в линии водоснабжения

Изобретение относится к отоплению, точнее к системам жидкостного отопления, к оборотным системам, преимущественно водяным

Группа изобретений относится к системе питьевой или технической воды с системой трубопроводов, а также к клапанам, используемым в этой системе. Система имеет подключение к коммунальной сети водоснабжения, по меньшей мере один подающий стояк или подъемный стояк по меньшей мере с одним ответвляющимся от него этажным трубопроводом и/или по меньшей мере одним ответвляющимся в направлении протекания воды от стояка и/или этажного трубопровода кольцевым трубопроводом. Система также снабжена возвратным стояком, в котором оканчиваются подающий стояк, и/или подъемный стояк, и/или этажный трубопровод, и/или кольцевой трубопровод. К подъемному стояку, и/или этажному трубопроводу, и/или кольцевому трубопроводу подключен по меньшей мере один потребитель. Система трубопроводов образует из подающего стояка или подъемного стояка и возвратного стояка замкнутый циркуляционный трубопровод. В этот трубопровод интегрировано устройство для охлаждения протекающей воды, с помощью которого обеспечивается возможность охлаждения или охлаждается питьевая или техническая вода до заданной температуры. Подключение к сети водоснабжения включено в направлении потока перед входом охлаждающего устройства в кольцевой трубопровод. Управляемый клапан в зависимости от устанавливаемой температуры при лежащей выше заданного значения температуре протекающей через трубопровод воды открывает поток до максимального значения, а при лежащей ниже температуре ограничивает поток до минимального значения. Обеспечивается соответствие находящейся в системе воды гигиеническим требованиям. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к установкам для получения пресной воды из атмосферного воздуха, в частности к установкам, использующим возобновляемые источники энергии

Труба // 2189554
Изобретение относится к элементам конструкций подогревателей вязких жидкостей, может быть использовано в энергетической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностях и направлено на интенсификацию теплообмена

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к процессам получения толстостенных труб с профилированными внешними законцовками

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в теплообменных аппаратах
Наверх