RU2543586C2 - Теплообменная труба - Google Patents
Теплообменная труба Download PDFInfo
- Publication number
- RU2543586C2 RU2543586C2 RU2013131052/02A RU2013131052A RU2543586C2 RU 2543586 C2 RU2543586 C2 RU 2543586C2 RU 2013131052/02 A RU2013131052/02 A RU 2013131052/02A RU 2013131052 A RU2013131052 A RU 2013131052A RU 2543586 C2 RU2543586 C2 RU 2543586C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- tube
- grooves
- heat exchange
- pitch
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в теплообменных аппаратах. Теплообменная труба, в которой канавки глубиной 0,3H до 0,5H, где H - толщина стенки трубы, нанесенные с шагом на наружной поверхности трубы и соответствующие им выступы на внутренней поверхности трубы, выполнены по винтовой линии с шагом, который находится в диапазоне от D до 8D, где D - наружный диаметр трубы. В винтовых канавках располагается оребрение, выполненное из проволоки с внедрением во внутреннее пространство трубы с шагом от 2D до 16D под прямым углом к оси трубы. Технический результат - повышение теплообмена. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в теплообменных аппаратах.
Известна теплообменная труба, снабженная на внешней поверхности профилированными канавками, а на внутренней поверхности - ответными плавно очерченными выступами, нанесенными с определенным шагом, шириной и глубиной (1).
Основным недостатком известного устройства является относительно невысокая степень интенсификации теплообмена при росте гидравлического сопротивления.
Известна теплообменная труба, выбранная в качестве прототипа, в которой на наружную поверхность трубы наносятся канавки с образованием соответствующих им выступов на внутренней поверхности трубы, причем канавки выполнены по винтовой линии с переменным шагом, который находится в диапазоне от 0,25 D до 0,75 D, где D - внутренний диаметр гладкой части трубы. При этом период изменения шага находится в диапазоне от 5 D до 15 D (2).
Недостатком данной трубы является создание дополнительного гидравлического сопротивления при обмывании теплоносителем наружной поверхности трубы в месте расположения канавок, а также понижение прочности внутренней поверхности трубы на выступах.
Целью заявленного устройства является повышение интенсификации теплообмена, при одновременном повышении прочности теплообменной трубы, снабженной винтовыми канавками с дополнительным оребрением, расположенным внутри этих канавок.
Поставленная цель достигается тем, что канавки глубиной от 0,3 H до 0,5 H, где H - толщина стенки трубы, нанесенные с шагом на наружной поверхности трубы и соответствующие им выступы на внутренней поверхности трубы, выполнены по винтовой линии с шагом, который находится в диапазоне от 1 D до 8 D, где D - наружный диаметр трубы. В винтовых канавках располагается оребрение, выполненное из проволоки с внедрением во внутреннее пространство трубы с шагом от 2 D до 16 D под прямым углом к оси трубы.
Выполненное оребрение канавки по винтовой линии изменяет ее влияние на прочность теплообменной трубы: если винтовая канавка представляла собой местное ослабление прочности трубы, то винтовая канавка совместно с оребрением, придает трубе дополнительную прочность и одновременно бόльшую устойчивость к гидродинамическим колебаниям.
Заявленные диапазоны подобраны экспериментальным путем. При уменьшении шага винтовой линии менее D и шага внедрения оребрения во внутреннее пространство трубы менее 2D произойдет прирост гидравлического сопротивления, что потребует увеличения энергии на прохождение теплоносителя. При увеличении шага винтовой линии более 8D и шага внедрения оребрения во внутреннее пространство трубы более 16D не будет достигнут желаемый технический результат в части повышения интенсификации теплообмена. При увеличении глубины канавки более 0,5H возможно повреждение сплошности трубы. При уменьшении глубины канавки менее 0,3H на внутренней поверхности трубы не будет достигнут необходимый турбулентный поток.
Наличие оребрения в канавках с внедрением во внутреннее пространство трубы обеспечивает равномерное рассеивание центрального турбулизирующего потока в направлении внутренней поверхности трубы и дополнительно увеличивает теплопередачу от теплоносителя к оребрению при одновременно умеренном росте гидравлического сопротивления. Оребрение изготавливается из проволоки с коэффициентом теплопроводности, превышающим коэффициент теплопроводности материала теплообменной трубы. Нанесение оребрения в винтовые канавки осуществляется горячекатаным способом, вследствие чего восстанавливается сплошность наружной поверхности трубы в канавках и увеличивается ее надежность. Внедрение оребрения во внутреннее пространство трубы осуществляется с изменением угла наклона относительно оси трубы в 90°.
На фиг.1 представлена заявляемая теплообменная труба (поз.1 теплообменная труба, поз.2 - оребрение с внедрением во внутреннее пространство теплообменной трубы).
Теплообменная труба работает следующим образом.
Один из теплоносителей движется снаружи трубы. При его прохождении над оребрением в канавках образуются завихрения, турбулизирующие пристенный ламинарный подслой теплоносителя, что способствует росту коэффициента теплоотдачи от этого теплоносителя к стенке трубы.
Вторичный теплоноситель движется внутри трубы и при его прохождении через винтовые выступы оребрения во внутреннем пространстве трубы возникают завихрения, разрушающие пристенный ламинарный подслой, что интенсифицирует теплообмен между греющей и нагреваемой средами.
Заявленная теплообменная труба была применена в теплообменном аппарате для нагрева воды в системе горячего водоснабжения. Предложенная теплообменная труба позволила увеличить тепловую эффективность теплообменного аппарата на 12 %, увеличить прочность и надежность трубы при умеренном росте гидравлического сопротивления.
Источники информации
1. Патент РФ № 2221976, кл. F28F 1/42.
2. Патент РФ № 2197693, кл. F28F 1/42.
Claims (1)
- Теплообменная труба, содержащая канавки, выполненные по винтовой линии на ее наружной поверхности, и соответствующие им выступы на внутренней поверхности трубы, отличающаяся тем, что в канавках, выполненных по винтовой линии с шагом от D до 8D, расположено оребрение из проволоки с внедрением ее во внутреннее пространство трубы с шагом от 2D до 16D под прямым углом к оси трубы, где D - наружный диаметр трубы, при этом канавки выполнены глубиной 0,3Н до 0,5Н, где H - толщина стенки трубы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013131052/02A RU2543586C2 (ru) | 2013-07-05 | 2013-07-05 | Теплообменная труба |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013131052/02A RU2543586C2 (ru) | 2013-07-05 | 2013-07-05 | Теплообменная труба |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013131052A RU2013131052A (ru) | 2015-01-10 |
RU2543586C2 true RU2543586C2 (ru) | 2015-03-10 |
Family
ID=53279144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013131052/02A RU2543586C2 (ru) | 2013-07-05 | 2013-07-05 | Теплообменная труба |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2543586C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017048149A1 (ru) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Турбоэнерджи" | Способ преобразования энергии газообразного рабочего тела и установка для его осуществления |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2445501A1 (ru) * | 1978-12-28 | 1980-07-25 | Nikko Eng | |
SU1223016A1 (ru) * | 1984-10-10 | 1986-04-07 | Научно-Исследовательский Институт Санитарной Техники И Оборудования Зданий И Сооружений | Теплообменна труба |
DE4141240A1 (de) * | 1991-12-14 | 1993-06-17 | Wieland Werke Ag | Metallisches waermeaustauscherrohr zur kuehlung von zaehen medien |
RU2197693C2 (ru) * | 2000-07-20 | 2003-01-27 | Виталий Григорьевич Барон | Теплообменная труба |
RU2221976C2 (ru) * | 2001-08-22 | 2004-01-20 | Беляков Виктор Константинович | Теплообменная труба |
-
2013
- 2013-07-05 RU RU2013131052/02A patent/RU2543586C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2445501A1 (ru) * | 1978-12-28 | 1980-07-25 | Nikko Eng | |
SU1223016A1 (ru) * | 1984-10-10 | 1986-04-07 | Научно-Исследовательский Институт Санитарной Техники И Оборудования Зданий И Сооружений | Теплообменна труба |
DE4141240A1 (de) * | 1991-12-14 | 1993-06-17 | Wieland Werke Ag | Metallisches waermeaustauscherrohr zur kuehlung von zaehen medien |
RU2197693C2 (ru) * | 2000-07-20 | 2003-01-27 | Виталий Григорьевич Барон | Теплообменная труба |
RU2221976C2 (ru) * | 2001-08-22 | 2004-01-20 | Беляков Виктор Константинович | Теплообменная труба |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017048149A1 (ru) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Турбоэнерджи" | Способ преобразования энергии газообразного рабочего тела и установка для его осуществления |
EA035797B1 (ru) * | 2015-09-18 | 2020-08-12 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Турбоэнерджи" | Способ преобразования энергии газообразного рабочего тела и установка для его осуществления |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013131052A (ru) | 2015-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Aroonrat et al. | Heat transfer and single-phase flow in internally grooved tubes | |
Vicente et al. | Experimental investigation on heat transfer and frictional characteristics of spirally corrugated tubes in turbulent flow at different Prandtl numbers | |
Şahin et al. | Investigation of heat transfer enhancement in a new type heat exchanger using solar parabolic trough systems | |
Murugesan et al. | Turbulent heat transfer and pressure drop in tube fitted with square-cut twisted tape | |
Afzal et al. | Heat transfer analysis of plain and dimpled tubes with different spacings | |
Diwan et al. | Heat transfer enhancement in absorber tube of parabolic trough concentrators using wire-coils inserts | |
Kumar et al. | Numerical study of heat transfer in a finned double pipe heat exchanger | |
EP2354743A2 (en) | Double-pipe heat exchanger | |
Chen | An experimental investigation of nucleate boiling heat transfer from an enhanced cylindrical surface | |
Hameed et al. | Effect of new type of enhancement on inside and outside surface of the tube side in single pass heat Exchanger | |
Zhang et al. | An experimental heat transfer study for helically flowing outside petal-shaped finned tubes with different geometrical parameters | |
Kannan et al. | Experimental and analytical comparison of heat transfer in double pipe heat exchanger | |
Huang et al. | Compound thermal performance of an arc-shaped inner finned tube equipped with Y-branch inserts | |
RU2543586C2 (ru) | Теплообменная труба | |
Ahmadi et al. | Investigation of the effect of gradual change of the inner tube geometrical configuration on the thermal performance of the double-pipe heat exchanger | |
Wafelkar et al. | Experimental performance analysis of triple tube heat exchanger with dimple tubing | |
Huang et al. | Manufacturing and single-phase thermal performance of an arc-shaped inner finned tube for heat exchanger | |
Kailash et al. | Design and experimental analysis of pipe in pipe heat exchanger | |
RU2684303C1 (ru) | Теплообменная поверхность | |
RU2502931C2 (ru) | Теплообменник труба в трубе | |
Ezzat et al. | Investigation of optimum heat flux profile based on the boiling safety factor | |
CN204830971U (zh) | 一种热交换器 | |
JP6223298B2 (ja) | 管内単相流用伝熱管 | |
CN102679789A (zh) | 一种螺旋波纹管 | |
Gurav | Parametric comparison of heat transfer in helical and straight tube-in-tube heat exchanger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150706 |