Трубчатый спиральный теплообменник

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I»>568829 (6i ) Дополнительное к авт. свид-ву 542902 (22) Заявлено 10.04.74 (21) 2014348,06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.08.77. Бюллетень ¹ 30 (45) Дата опубликования описания 25.11.77

151) Ч.Кл,- Г 28 В 7 02

Государственный комитет

Совета Министров CCCf по делам изобретений н открытий (53) 1ДК 621 565.94 (088.8) (72) Авторы изобретения

О. K. Красникова, B. В. Усанов, В. Г. Пронько, Е. В. Оносовский, Э. К. Калинин, Г. А. Дрейцер, Д. А. Кириков, И. И. Гуревич, Б. А. Чернышев и В. Д. Никиткин (71) Заявитель (54) ТРУБЧАТЫЙ СПИРАЛЪНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК

F., а-. =. а, — =— 9 р

Изобретение относится к области теп".îтехники.

По основному азт. сз. ¹ 542902 известен трубчатый спиральный теплообменник, чапример, для гелиевых рефрижератороз, содержащий сердечник с нанятыми на него B несколько слоев трубами, имеющими IIpOBQлочное спиральное оребренн;-; трубы выполнены диаметром, больш гм з 5 — 6 раз диаметра проволочного ореорения, а шаг между витками оребрения составляет 0,5 — 0,7 диаметра Tp) á. Такой теплообменник, несмотря на .высокую компактно "Tb и хорошие тепловые и гидроди намические качества его межтрубного простр,анстза, имеет недостаточно высокую интенсивность теплоотдачи в труб ном пространстве. Вследствие этого в устанозках среднего и чизкого давлений коэффициечт теплоотдачи и, внутри труб меньше приведенного коэффициента теплоотдачи с внешней оребренной сторOHbl трубы

F., где = — коэффициент оребрения.

Целью изобретения является повышение коэффициента теплоотдачи внутри труб без увеличения затрат энергии для продвижения газа,как в трубном, так и межтрубном пространстве. Это достигается тем, что в предлагаемом теплообменнике внутрен1няя поверх5 ность труб снабжена кольцевыми выступами, расположен:Iblìи с шагом, составляющим

0,65 — 0,7 шага оребрения трубы, и имеющими высоту, з 4,5 — 5,5 раз меньшую диаметра оребряюшей проволоки.

1о На чертеже схематично показана тепло обменная поверхность описываемого теплообменника.

Теплообменная поверхность теплообмечника представляет собой трубу 1, на наружной поверхности которой навита з качестве ребра проволока 2. На внутренней поверхности трубы выполнены кольцевые выступы а. Конструктивно кольцевые выступы имеют плазно очерченную форму, высота их мала по сравнению с диаметром трубы.

Вследствие этого наличие кольцевых вмятич на,знешней поверхности гладкой трубы не препятствует оребрению трубы проволокo;" и не .нарушает геометрии оребрения.

Эффект интенсификации теплообмена основан на периодическом отрыве тонкого инертного пристеночного слоя газа от гладкой стенки и его искусственной турбулизации. За счет этого явления может быть повышен коэффициент теплоотдачи а, з 2 — 3,5 раза с

568829

Формула изобретения с -и

Составитель В. Подносова

Техред М. Семенов Корректор И. Симкинз

Редактор А. Пейсоченко

Заказ 648, 1824 Изд. № 663 Тираж 818 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» некоторым увеличением расхода энергии для продвижения газа.

В теплообменниках, азы полненных из труб, оребренных проволокой, с кольцевыми интенсификаторами коэффициент теплоотда- 5 чи внутри тр10 A величизается з 1,5 — 2,5 раза.

При этом расход энерпцi для продз:tæåíè÷ газа как в трубном, TBI и межтрубном пространстве не увеличивается по сравнению с теплообменником без интенспфикатороз. 10

Зля труб диаметром 4 — 10 лл это достигается .при с aeдyющих параметрах оребренной трубы и кольцевых интенсиф fKBTopOB: отношение диаметра оребряющей проволок.1 п к,высоте выступа —" = 4,5 — 5,5; отношение расстояния между кольцевыми выступамп к

t, шагу между ребрами — — = 0,65 — 0.7.

Технико-экономические расчеты теплооб менников с,кольцевыми интенсификаторами, а также -n лабораторные и полупромышленные испытания проведены применительно к крупной холодильной гелиевой установке

25 производительностью 5000 Вт на уровне

4,5 К (ХГУ 5000, 4,6) .

Результаты испытаний показали, ч го коэффициент теплоотдачп а, в трубах с кольцевыми интенсификаторами увеличивается в 30

l,6 — 2,0 раза. Это пр içî t::r ñ увеличению в теплообменнике общего коэффициента теплопеРедачи на 35 40 з без „"îïîëíèòåëüíîãî расхода энергии для продвижения газа в трубном и межтрубном пространствах. Соотзетстветчно объем и вес теплообменника уменьшаются на 35 — 40",О.

Результаты расчетоз показали, что за счет применения теплообменников с кольцевыми интенсификаторами на каждой устанозке ХГУ 5000 4,6 экономится 3500 кг медных оребренных труб, стоимость которых состав ляет 6250 руб. Кроме того, снижаются расход металла на кожухи и корпусы аппаратоз и трудоем кость изготовления теплообменника, à также уменьшаются холодопотери установки, что позь;шает ее эффективность з целом.

Трубчатый,спиральный теплообменник по авт. сз. М 542902, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициснтз теплопередачи, внутренняя поверхность труб снабжена кольцевыми выступами, распо I0женными с шагом, составляющим 0,65 — 0,7 шага оребрения трубы, и имеющими высоту, в 4,5 — 5,5 раз меньшую диаметра оребряющей проволоки.