RU158757U1 - Устройство для интенсификации теплообмена - Google Patents
Устройство для интенсификации теплообмена Download PDFInfo
- Publication number
- RU158757U1 RU158757U1 RU2015132447/06U RU2015132447U RU158757U1 RU 158757 U1 RU158757 U1 RU 158757U1 RU 2015132447/06 U RU2015132447/06 U RU 2015132447/06U RU 2015132447 U RU2015132447 U RU 2015132447U RU 158757 U1 RU158757 U1 RU 158757U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat transfer
- pipe
- rings
- heat exchange
- intensification
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Устройство для интенсификации теплообмена, содержащее набор стальных колец, нанизанных на проволоку и расположенных внутри круглой трубы, отличающееся тем, что кольца расположены строго перпендикулярно относительно оси трубы с шагом, необходимым для достижения требуемого коэффициента теплоотдачи.
Description
Полезная модель относится к области интенсификации конвективного теплообмена и к конструктивным элементам теплообменников и может быть использовано для повышения эффективности теплообменных процессов между теплоносителями в химическом и нефтехимическом производствах, в теплоэнергетике и хладотехнике.
Известен патент №2511859 от 10.04.2014, в котором канал образован гладкими участками трубы и выступами, при этом выступы выполнены с дополнительным интенсификатором теплообмена в виде дискретных канавок, поперечных к потоку, причем канал выполнен с геометрическими соотношениями: l2=(90-100)h; l1=(90-100)h; l′/l1=0,05; h/D=0,03, где l2 - длина канавки, мм; l1 - длина выступа, мм; l′ - длина участка выступа между неглубокими канавками, мм; h - высота выступа, мм; D - внутренний диаметр теплообменной трубы, мм. Отличием данного устройства от предлагаемого решения является другая геометрия и расположение дискретно-шороховатой поверхности.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для интенсификации конвективного теплообмена (патент №2078296 от 27.04.1997), за счет устройства, которое представляет собой трубу с постоянным круговым поперечным сечением и винтовой волнообразной поверхностью, стенки которой, в отличие от ближайшего аналога, в продольном сечении ограничиваются не пологими синусоидальными линиями, а линиями, составленными из дуг окружности и прямых. Отметим, что на синусоидальной кривой нет ни участков в виде дуг окружности, ни прямолинейных участков (выражаясь строго математически, ни один из участков синусоиды не конгруэнтен ни с дугой окружности, ни с отрезком прямой). В отличие от ближайшего аналога в предполагаемом изобретении форма линии, ограничивающей стенки трубы в продольном ее сечении, обеспечивает возникновение в движущейся среде, во-первых, тангенциальной циркуляции значительной величины и, во-вторых, системы вихрей на участках профиля, представляющих собой дуги окружности-впадины. Отличием данного устройства от предлагаемого решения является другое расположение искусственной дискретно-шороховатой поверхности устройства (винтовая накатка по сравнению с предлагаемой поперечной относительно оси трубы) для интенсификации теплообмена.
Недостатком перечисленных устройств для интенсификации конвективного теплообмена является практическое отсутствие увеличения теплоотдачи при ламинарном режиме течения у шероховатой поверхности и при обтекании системы кольцевых канавок. При местной закрутке потока интенсификация теплоотдачи наблюдается лишь на начальном участке и при том за счет больших потерь давления, так как на входе в трубу закручивается весь поток. При течении жидкости или газа в трубе с винтовым гофром вследствие пологости синусоидальных линий, ограничивающих стенки в продольном сечении трубы, не достигается формирования такой структуры потока, которая приводила бы к значительному увеличению интенсивности теплоотдачи. Перечисленные устройства, для интенсификации конвективного теплообмена не позволяет достичь компактности и малой массы, созданных с их применением теплообменных аппаратов в ламинарной области течения теплоносителей при нанесении искусственной шероховатости и большие затраты энергии.
На фиг. 1 представлено устройство для интенсификации теплообмена в продольном сечении трубы. Устройство содержит набор стальных колец 1, установленных внутри круглой трубы 2. Кольца нанизаны на металлическую проволоку 3 через отверстия 4 и располагаются на равном расстоянии друг от друга. Также на фиг. 1 обозначены: S - шаг между выступами; b - ширина выступа; h - высота выступа; D - внутренний диаметр трубы.
Устройство работает следующим образом.
Стальные кольца 1 нанизываются на металлическую проволоку 3 через отверстия 4 и фиксируются с помощью припоя на равном расстоянии друг от друга. Затем они помещаются вовнутрь круглой трубы 2 и закрепляются. Поток жидкости, обтекающий элементы шероховатости, выполненные в форме колец, отрывается от задней кромки выступа и далее распространяется как свободная струя. За счет эжектирующего действия струи во впадине возникает циркуляционное течение, интенсивность и размеры которого определяются скоростью набегающего потока и геометрическими размерами колец. Возникает зона интенсивного смешения, в результате чего увеличивается теплоотдача.
Для увеличения коэффициента теплоотдачи необходимо определить оптимальное значение отношения S/D, поскольку при сближении или удалении друг от друга выступов шероховатости (стальных колец) коэффициенты теплоотдачи будут уменьшаться, постепенно приближаясь к значениям в гладком канале.
В таблице 1 представлен критерий теплогидродинамической эффективности при h/D=0,1 и b/D=0,1 и различным шагом отношения S/D.
Тепловая и гидравлическая эффективность предложенного устройства для интенсификации теплообмена подтверждена проведенными авторами опытами в лабораторных условиях на одиночной трубе с различным отношением S/D. Расход жидкости варьировался от 0,1 до 1 м3/ч. В качестве жидкости использовалось трансформаторное и турбинное масло.
Таким образом, предполагаемая полезная модель обеспечивает высокий уровень интенсификации конвективного теплообмена в ламинарном режиме в реализующем его устройстве при умеренном росте гидравлического сопротивления.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015132447/06U RU158757U1 (ru) | 2015-08-03 | 2015-08-03 | Устройство для интенсификации теплообмена |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015132447/06U RU158757U1 (ru) | 2015-08-03 | 2015-08-03 | Устройство для интенсификации теплообмена |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU158757U1 true RU158757U1 (ru) | 2016-01-20 |
Family
ID=55087425
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015132447/06U RU158757U1 (ru) | 2015-08-03 | 2015-08-03 | Устройство для интенсификации теплообмена |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU158757U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2726024C1 (ru) * | 2019-10-14 | 2020-07-08 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) | Способ теплообмена ламинарных течений высоковязкой нефти в каналах с трехзаходной шнековой вставкой и устройство для его реализации |
RU210351U1 (ru) * | 2022-01-25 | 2022-04-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Устройство для интенсификации теплообмена |
-
2015
- 2015-08-03 RU RU2015132447/06U patent/RU158757U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2726024C1 (ru) * | 2019-10-14 | 2020-07-08 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) | Способ теплообмена ламинарных течений высоковязкой нефти в каналах с трехзаходной шнековой вставкой и устройство для его реализации |
RU210351U1 (ru) * | 2022-01-25 | 2022-04-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Устройство для интенсификации теплообмена |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101817553B1 (ko) | 휜앤 튜브형 열교환기의 스트림라인 파형 휜 | |
US10209011B2 (en) | Heat transfer tube and cracking furnace using the same | |
RU158757U1 (ru) | Устройство для интенсификации теплообмена | |
CN109724444B (zh) | 传热管和裂解炉 | |
RU2716958C1 (ru) | Теплообменная поверхность | |
CN107990761A (zh) | 一种整圆形孔板支撑轴向凹槽换热管的管壳式换热器 | |
CN105651094A (zh) | 一种新型变截面相间螺旋扭曲换热管 | |
Mangtani et al. | Effect OF twisted-tape inserts ON heat transfer IN a tube-a review | |
RU2684303C1 (ru) | Теплообменная поверхность | |
RU2502930C2 (ru) | Струйный теплообменник типа труба в трубе | |
RU2078296C1 (ru) | Устройство для интенсификации конвективного теплообмена | |
RU176784U1 (ru) | Трубчатый теплообменник | |
JP6223298B2 (ja) | 管内単相流用伝熱管 | |
CN105222620B (zh) | 具有分段式螺纹内管的换热器 | |
RU140683U1 (ru) | Теплообменный элемент | |
Uzagare et al. | Enhancement Of Heat Transfer Using V-Jagged Twisted Tape In Circular Tube | |
RU163136U1 (ru) | Устройство для уменьшения гидравлических потерь в трубопроводе | |
RU164319U1 (ru) | Теплообменный элемент | |
RU2543586C2 (ru) | Теплообменная труба | |
RU41499U1 (ru) | Завихритель | |
RU146012U1 (ru) | Интенсифицированный трубный пучок | |
Kumar et al. | Numerical Analysis of Flow and Heat Transfer Enhancement in a Pipe with Twisted Tape | |
RU2508516C1 (ru) | Теплообменная труба | |
RU146241U1 (ru) | Теплообменный элемент | |
RU2591376C1 (ru) | Теплообменная труба |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20160405 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20170203 |
|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200804 |