RU108818U1

RU108818U1 - SMOKING HEAT EXCHANGE PIPE

Info

Publication number: RU108818U1
Application number: RU2011122027/28U
Authority: RU
Inventors: Николай Николаевич Хованов; Сергей Анатольевич Петриков; Анатолий Сергеевич Прокопенко
Original assignee: Российская Федерация, от имени которой выступает Министерства промышленности и торговли РФ (МИНПРОМТОРГ РФ)
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2011-09-27

Abstract

Дымогарная теплообменная труба, активная зона тепловосприятия которой выполнена в виде многозаходных спиралевидно направленных канавок на внутренней поверхности, отличающаяся тем, что активная зона теплопередачи на наружной поверхности выполнена оребреной металлической лентой, а во внутренней полости теплообменной трубы закреплен спиральный турбулизатор с противоположным направлением витков по отношению к виткам канавок, расположенных на внутренней поверхности трубы. A smoke-extinguishing heat exchange pipe, the active heat-receiving zone of which is made in the form of multi-helical spiral grooves on the inner surface, characterized in that the active heat transfer zone on the outer surface is made of finned metal tape, and a spiral turbulator with the opposite direction of the turns relative to the coil is fixed in the inner cavity of the heat transfer pipe turns of grooves located on the inner surface of the pipe.

Description

Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности, к конструкциям дымогарных труб, используемых в теплообменных аппаратах с повышенной тепловой эффективностью, например в паровых и водогрейных котлах.The utility model relates to a power system, in particular, to designs of smoke tubes used in heat exchangers with increased thermal efficiency, for example, in steam and hot water boilers.

В известных конструкциях паровых и водогрейных котлов размещаются несколько гладкоствольных дымогарных труб, которые снаружи омываются водой, а во внутренней полости проходят горячие газы. В таких котлах путем изменения числа труб обеспечивается увеличение поверхности нагрева и, соответственно, увеличение тепловой мощности [В.И.Панин Котельные установки малой и средней мощности. М., Стройиздат, 1975].In the known designs of steam and hot water boilers, several smooth-bore smoke tubes are placed, which are washed from the outside with water, and hot gases pass in the internal cavity. In such boilers, by changing the number of pipes, an increase in the heating surface and, correspondingly, an increase in thermal power are provided [V.I. Panin Boiler plants of small and medium power. M., Stroyizdat, 1975].

Гладкоствольные дымогарные трубы обладают слабой циркуляцией газовых потоков, т.к. между внутренней поверхностью трубы и турбулентным газовым потоком существует ламинарный вязкий пограничный подслой, в котором отсутствует турбулентное перемешивание, а перенос количества движения и, следовательно, тепла происходит за счет вязкого трения [L. Prandtl. Gesammelte Abhandlungen zur angewanten Mechanik, Hydro- und Aerodynamik, T1 1-3, В., 1961]Smooth bore smoke tubes have a weak circulation of gas flows, because between the inner surface of the pipe and the turbulent gas flow there is a laminar viscous boundary sublayer in which there is no turbulent mixing, and the transfer of momentum and, consequently, heat occurs due to viscous friction [L. Prandtl. Gesammelte Abhandlungen zur angewanten Mechanik, Hydro- und Aerodynamik, T1 1-3, V., 1961]

Известна конструкция дымогарной трубы состоящая из гладкоствольной трубы во внутреннюю полость которой вставлен турбулизатор выполненный в виде спиралевидной жаростойкой проволоки или ленты обеспечивающий добавочное вихревое закручивание газового потока теплоносителя, что позволяет уменьшить толщину пограничного ламинарного слоя и тем самым повысить интенсивность теплопередачи [Кузнецов Е.Ф., Карасев С.А. Интенсификация теплообмена в трубах с проволочными спиралями. Турбины и компрессоры, 1997, №2, с.23-25]. Недостатком данной конструкции является то, что спиральный турбулизатор обеспечивает в основном разрушение ядра и при этом только частично влияет на процесс течения тепловых потоков в пограничном слое.A known design of a smokestack pipe consisting of a smooth-bore pipe in the inner cavity of which a turbulator is inserted made in the form of a spiral heat-resistant wire or tape providing additional vortex swirling of the heat carrier gas flow, which allows to reduce the thickness of the boundary laminar layer and thereby increase the heat transfer intensity [Kuznetsov E.F. Karasev S.A. Intensification of heat transfer in pipes with wire spirals. Turbines and compressors, 1997, No. 2, p.23-25]. The disadvantage of this design is that the spiral turbulator provides mainly the destruction of the core and at the same time only partially affects the process of heat flow in the boundary layer.

Известна конструкция дымогарной трубы, состоящая из гладкоствольной трубы у которой наружная поверхность оребрена металлической лентой, что увеличивает теплопередачу от одного теплоносителя к другому [Зоз В.В., Ермаков Г.Н., Бондарев А.И. "Технология и оборудование для оребрения поверхностей нагрева". //Технология - организация производства и управления. М.: НИИЭинформэнергомаш, 1986. С.16-24.]. Недостатком конструкции является отсутствие турбулизации потока теплоносителя во внутренней полости трубы.A known design of a smoke pipe, consisting of a smooth-bore pipe on which the outer surface is ribbed with a metal tape, which increases the heat transfer from one coolant to another [Zoz VV, Ermakov GN, Bondarev A.I. "Technology and equipment for fins of heating surfaces." // Technology - organization of production and management. M .: NIIEinformenergomash, 1986. P.16-24.]. The design drawback is the lack of turbulization of the coolant flow in the inner cavity of the pipe.

Предложена конструкция дымогарной теплообменной трубы, активная зона тепловосприятия которой выполнена в виде многозаходных спиралевидно направленных канавок, а активная зона теплопередачи на наружной поверхности выполнена оребренной металлической лентой и во внутренней полости теплообменной трубы закреплен спиральный турбулизатор с противоположным направлением витков по отношению к виткам канавок расположенных на внутренней поверхности трубы.A design of a smoke-filled heat-exchange pipe is proposed, the active heat-receiving zone of which is made in the form of multi-helical spiral grooves, and the active heat transfer zone on the outer surface is made of finned metal tape and a spiral turbulator is fixed in the inner cavity of the heat-exchange pipe with opposite directions of the turns relative to the turns of the grooves located on the inner pipe surface.

Технический эффект полезной модели заключается в интенсификации теплопередачи от одного теплоносителя к другому.The technical effect of the utility model is to intensify heat transfer from one coolant to another.

Конструкция дымогарной теплообменной трубы в виде компьютерного изображения приведена на чертеже.The design of the smoke extinguishing pipe in the form of a computer image is shown in the drawing.

Как видно из чертежа, дымогарная теплообменная труба состоит из трубы - 1, спирального турбулизатора - 2, оребрения наружной поверхности трубы металлической ленты - 3 и имеет спиралевидные канавки - 4 на внутренней поверхности трубы.As can be seen from the drawing, the smoke exchanger pipe consists of a pipe - 1, a spiral turbulator - 2, fins on the outer surface of the pipe of a metal tape - 3 and has spiral grooves - 4 on the inner surface of the pipe.

Поток газового теплоносителя во внутренней полости теплообменной трубы 1 завихряется от наличия многозаходных спиралевидных канавок 4 и вставленного спиралевидного турбулизатора 2, что приводит к интенсивному прогреву стенки трубы 1, а наличие на наружной поверхности трубы 1 спиралевидного оребрения 3 способствует интенсивной теплопередаче жидкостному теплоносителю.The flow of gas coolant in the inner cavity of the heat exchanger pipe 1 swirls from the presence of multi-input spiral grooves 4 and an inserted spiral turbulator 2, which leads to intense heating of the pipe wall 1, and the presence on the outer surface of the pipe 1 of a spiral fin 3 contributes to intensive heat transfer to the liquid coolant.

Claims

A smoke-extinguishing heat exchange pipe, the active heat-receiving zone of which is made in the form of multi-helical spiral grooves on the inner surface, characterized in that the active heat transfer zone on the outer surface is made of finned metal tape, and a spiral turbulator with the opposite direction of the turns relative to the coil is fixed in the inner cavity of the heat transfer pipe turns of grooves located on the inner surface of the pipe.