PL67825B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 09.IX.1970 (P. 143 095) Opublikowano: 24.VII.1973 67825 KI. 17f,4/01 MKP F28d 7/02 Twórca wynalazku: Stanislaw Cichocki Wlasciciel patentu: Przedsiebiorstwo Doswiadczalne Przemyslowych Urzadzen Chlodniczych COCH, Kraków (Polska) Element rurowy o zwiekszonej powierzchni wymiany ciepla Przedmiotem wynalazku jest element rurowy o zwiekszonej powierzchni wymiany ciepla, sto¬ sowany w wymiennikach ciepla, zwlaszcza w urza¬ dzeniach chemicznych i chlodniczych.Dazenie do uzyskania optymalnej wymiany cie¬ pla, zwlaszcza w urzadzeniach chemicznych i chlod¬ niczych, pociaga za soba takie rozwiazania kon¬ strukcyjne wymienników ciepla, aby zalozony pro¬ ces wymiany ciepla mozna bylo przeprowadzic przy minimalnych wymiarach wymienników i przy najmniejszym ich ciezarze.Na ogól w znanych konstrukcjach wymienników ciepla stosuje sie elementy rurowe, w róznych w zaleznosci od przeznaczenia wymiennika — ukla¬ dach rur.Szczególne znaczenie ma wlasciwa konstrukcja wymiennika ciepla, w którym zachodzi wymiana ciepla miedzy czynnikami o róznych wspólczynni¬ kach wnikania ciepla oddzielonymi od siebie scia¬ na stala. Wówczas powierzchnia wymiany ciepla od strony czynnika o mniejszym wspólczynniku wnikania ciepla — posiada rozwinieta (zwiekszona) powierzchnie wymiany. Konstrukcyjnie osiaga sie to przez zawalcowanie na zewnetrznej powierzchni rury — zeber, wyprofilowanych w materiale rury lub przez umocowanie na rurze elementów zebro¬ wych, np. w postaci tasmy nawinietej srubowo albo umocowanej wzdluz rury. Znane sa równiez elementy zebrowe wykonane w formie plytek o róznych ksztaltach nasunietych na rure i roz¬ stawionych w pewnych odstepach wzgledem sie¬ bie. Inne znane konstrukcje elementów rurowych o zwiekszonej powierzchni wymiany ciepla, zwlasz¬ cza w ukladzie dwu lub wiecej rur rozmieszczo- 5 nych koncetrycznie wzgledem siebie — posiadaja w przestrzeni miedzyrurowej specjalne wkladki, które spelniaja te sama role jak zebra umieszczo¬ ne na rurze. Wewnetrzna powienzchnie rur roz¬ wija sie przez wykonanie zeber w materiale rury, 10 np. metoda przeciagania, wzglednie przez zastoso¬ wanie odpowiednich wkladek zwiekszajacych po¬ wierzchnie rury.Wada wymienników ciepla z rurami zebrowany¬ mi, zwlaszcza w ukladach koncentrycznych rur jest koniecznosc stosowania rury obejmujacej ze¬ bra od zewnatrz, w celu stworzenia zamknietej przestrzeni miedzyrurowej dla przeplywu czynni¬ ka. Technologia wykonania elementów rurowych, zebrowanych jest skomplikowana i droga, a po¬ nadto ograniczona jest dlugosc odcinków takich rur, np. zebra wykonane przez przeciaganie.Inna wada znanych rurowych wymienników ciepla jest koniecznosc stosowania dla danego ty¬ pu wymiennika stalego zestawu rur odpowiednie¬ go tylko dla tego typu oraz brak uniwersalnych wymiennych, ukladów rurowych nadajacych sie do róznego typu wymienników i umozliwiajacych rózne kombinacje wielkosci powierzchni wymiany ciepla.Celem wynalazku jest skonstruowanie elementu 15 20 25 80 67 82567 825 3 rurowego o zwiekszonej powierzchni wymiany ciepla zlozonego wylacznie z elementów rurowych, odznaczajacego sie prosta budowa i tanim wyko¬ naniem oraz dajacego mozliwosc uzyskania róz¬ nych wielkosci powierzchni wymiany ciepla ba¬ zujac na jednym typie podstawowego elementu rurowego.Powyzszy cel wedlug wynalazku osiagnieto dzie¬ ki nawinieciu na rurze nosnej wiazki rurek, któ¬ rych osie skrecone sa srubowo wzgledem osi rury nosnej, przy czym zapewniony jest staly styk mie¬ dzy tymi rurkami i rura nosna.Odmiana elementu rurowego wedlug wynalazku na postac wiazki rurek nawinietych srubowo na rurze nosnej, przy czym miedzy tymi rurkami umieszczone sa elementy zebrowe w formie tas¬ my. Elementy te sa równiez skrecone srubowo wzgledem rury nosnej z równoczesnym zachowa¬ niem trwalego styku z rurkami nawalcowanymi na rurze nosnej. W celu rozwiniecia wewnetrz¬ nych powierzchni rury powyzsze elementy ruro¬ we, zarówno z elementami zebrowymi lub bez tych elementów — umieszczone sa w rurach zewnetrz¬ nych z równoczesnym zachowaniem trwalego po¬ laczenia na powierzchniach styku.Zaleta elementu rurowego wedlug wynalazku jest uzyskanie zwiekszenia powierzchni wymiany ciepla przy niewielkich w stosunku do równowaz¬ nych, znanych powierzchni zebrowych — wymia¬ rach gabarytowych i ciezarze.Element rurowy moze byc stosowany w wy¬ miennikach ciepla jako element samodzielny z roz¬ winieta zewnetrzna powierzchnia, która stanowia rurki nawiniete na rurze nosnej lub moze byc wykorzystany do rozwiniecia wewnetrznej po¬ wierzchni rury przez wsuniecie do niej elementu rurowego i utwierdzenie go w tej rurze. Istnieje równiez mozliwosc wykorzystania elementu ruro¬ wego jako odrebnego fragmentu wymiennika, w którym jeden czynnik przeplywa przez rurki na¬ winiete, a drugi przez rure nosna.Inna zaleta elementu rurowego jest zastosowa¬ nie rurek o malych srednicach, co pozwala na sto¬ sowanie wyzszych cisnien niz w przypadku rów¬ nowaznej rury pojedynczej o identycznym prze¬ kroju.Cienkie scianki rurek ulatwiaja przenikanie ciepla, a ich skrecenie srubowe stwarza warunki intensywnej wymiany ciepla. Rozwiazanie elemen¬ tu rurowego wedlug wynalazku pozwala na sze¬ roka zmiane, w razie potrzeby, charakterystyki wymiany ciepla, co przeprowadza sie prosto przez odpowiedni dobór ilosci i srednic rurek nawija¬ nych oraz srednicy rury nosnej.Element rurowy mozna stosowac w ukladzie petlowym rur (w postaci U-rurki) z jednostron¬ nym zamocowaniem w dnie sitowym. Uklad petlo- wy wymiennika jest praktycznie niemozliwy do wykonania przy zastosowaniu rur i dotychczaso¬ wym oziebianiem.Dodatkowa zaleta elementu rurowego jest mozli¬ wosc wykonywania dowolnych jego dlugosci przy uzyciu znanych maszyn, np. zwijarek linowych lub kablowych po niewielkiej ich adaptacji. 15 25 30 Przedmiot wynalazku pokazano -w przykladach wykonania na rysunkach, na których fig. 1, przed¬ stawia element rurowy w widoku perspektywicz¬ nym, fig. 2, element rurowy wsuniety do rury 5 zewnetrznej w przekroju poprzecznym, fig. 3, od¬ miana elementu rurowego w przekroju poprzecz¬ nym.Jak wynika z przedstawionych rysunków ele¬ ment rurowy wedlug wynalazku sklada sie z rury 10 nosnej 1, na której zawalcowane sa rurki 2 two¬ rzace wiazke rurek, przy czym rurki te sa skre¬ cone srubowo wzgledem osi rury nosnej 1. Rurki 2 nawiniete na rurze nosnej 2 przylegaja scisle do siebie i do rury nosnej. Styk ten mozna dodatko¬ wo zwiekszyc przez zanurzenie elementu rurowe¬ go w kapieli metalicznej, np. cynkowej, aluminio¬ wej itp.Zabudowany w wyzej opisany sposób element rurowy stanowi podstawowy element wymiennika i moze byc stosowany w róznych odmianach kon¬ strukcyjnych.Umieszczenie elementu rurowego wewnatrz ru¬ ry 3 pozwala na rozwiniecie powierzchni wewnetrz¬ nej tej rury i umozliwia w zaleznosci od po¬ wierzchni elementu podstawowego odpowiedni do¬ bór wewnetrznej powierzchni wymiany ciepla.- Odmiane elementu rurowego stanowi rozwiaza¬ nie, w którym miedzy rurkami 2 nawinietymi srubowo na rurze nosnej 1 umieszczone sa elemen¬ ty zebrowe 4 w postaci tasmy, które wystaja poza obwiednie rurek 2. Taki element rurowy wsuniety do rury zewnetrznej 5 stwarza mozliwosc prze¬ plywu kilku czynników, a mianowicie w rurze nosnej 1, w rurkach 2 oraz w przestrzeni miedzy tymi rurkami a rura zewnetrzna 5. 35 PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Element rurowy o zwiekszonej powierzchni 40 wymiany ciepla stosowany w wymiennikach ciepla, zwlaszcza w urzadzeniach chemicznych i chlodni¬ czych skladajacy sie z rury nosnej i wiazki rurek, znamienny tym, ze rurki (2) tworzace wiazke sa nawiniete srubowo na rurze nosnej (1), przy czym 45 zachowany jest trwaly styk miedzy rurkami (2) i rura nosna (1).

2. Element rurowy wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rurki (2) stanowiace wiazke nawinieta na rurze nosnej (1) sa umieszczone w rurze zewnetrz- 50 nej (3), przy czym zachowany jest trwaly styk miedzy powierzchnia wewnetrzna tej rury a rur¬ kami (2) wiazki.

3. Odmiana elementu rurowego wedlug zastrz. 1 i 2, znamienna tym, ze miedzy rurkami (2) wiazki 55 umieszczone sa elementy zebrowe (4), w formie tasmy, przy czym elementy te sa wraz z rurkami (2) wiazki skrecone srubowo z równoczesnym za¬ chowaniem trwalego styku miedzy tymi rurkami a elementami zebrowymi (4) i rura nosna (2), zas 60 calosc umieszczona jest w rurze zewnetrznej (5) z zachowaniem trwalego styku miedzy powierzch¬ nia wewnetrzna tej rury a elementami zebrowy¬ mi (4).KI. 17f,4/01 67825 MKP F28d 7/02 Figi Fig.3 PL PL