RU2591376C1 - Теплообменная труба - Google Patents
Теплообменная труба Download PDFInfo
- Publication number
- RU2591376C1 RU2591376C1 RU2015131252/06A RU2015131252A RU2591376C1 RU 2591376 C1 RU2591376 C1 RU 2591376C1 RU 2015131252/06 A RU2015131252/06 A RU 2015131252/06A RU 2015131252 A RU2015131252 A RU 2015131252A RU 2591376 C1 RU2591376 C1 RU 2591376C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rounded
- pipe
- recesses
- heat exchange
- protrusions
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в теплообменных аппаратах. В теплообменной трубе со скругленными выемками на наружной поверхности и соответствующими им скругленными выступами высотой h на внутренней поверхности, которые нанесены с шагом S, скругленные выемки на наружной поверхности и соответствующие им скругленные выступы на внутренней поверхности имеют угловой размер, равный 90°, и расположены на противоположных сторонах трубы, при этом повернутые на 90° скругленные выступы и выемки нанесены с шагом S/2, причем труба выполнена с геометрическими соотношениями: S=1∗D, h=0,1∗D, где S - шаг между скругленными выемками, мм; h - высота скругленного выступа, мм; D - наружный диаметр теплообменной трубы, мм. Техническим результат - снижение энергетических затрат на прокачку теплоносителя за счет снижения гидросопротивления, а также увеличение прочности и надежности трубы. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в теплообменных аппаратах.
Известна теплообменная труба, снабженная кольцевыми выемками на внешней поверхности трубы и выступами на внутренней поверхности трубы, нанесенными с определенным шагом, шириной и глубиной (Патент РФ №2508516, МПК F28F 1/10, 27.02.2014 г.).
Основным недостатком известного устройства является высокое гидравлическое сопротивление при обмывании теплоносителем острых углов на наружной поверхности трубы в месте расположения канавок, которое увеличивается с ростом числа Re.
В качестве прототипа выбрана теплообменная труба, в которой на наружной поверхности трубы нанесены скругленные кольцевые выемки с образованием соответствующих им скругленных выступов на внутренней поверхности трубы (Патент РФ №731265, МПК F28F 1/42, 30.04.80 г.).
Недостатком данной трубы является создание гидравлического сопротивления при резком сужении и расширении в месте расположения кольцевых выемок, а также относительно низкая прочность и надежность трубы из-за наличия кольцевых выемок.
Задачей изобретения является разработка теплообменной трубы, в которой устранены недостатки аналога и прототипа.
Техническим результатом является снижение энергетических затрат на прокачку теплоносителя за счет снижения гидросопротивления, а также увеличение прочности и надежности трубы.
Технический результат достигается тем, что в теплообменной трубе с скругленными выемками на наружной поверхности и соответствующими им скругленными выступами высотой h на внутренней поверхности, которые нанесены с шагом S, согласно настоящему изобретению, скругленные выемки на наружной поверхности и соответствующие им скругленные выступы на внутренней поверхности имеют угловой размер, равный 90°, и расположены на противоположных сторонах трубы, при этом повернутые на 90° скругленные выступы и выемки нанесены с шагом S/2, причем труба выполнена с геометрическими соотношениями:
S=1∗D,
h=0,1∗D, где
S - шаг между скругленными выемками, мм;
h - высота скругленного выступа, мм;
D - наружный диаметр теплообменной трубы, мм.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена заявленная теплообменная труба с чередующимися скругленными выступами и выемками, а на фиг. 2 представлена ее теплогидравлическая эффективность по сравнению с прототипом.
На чертеже цифрами обозначены:
1 - наружная поверхность трубы,
2 - внутренняя поверхность трубы,
3 - скругленные выемки на наружной поверхности трубы, имеющие угловой размер, равный 90° (четвертькольцевые выемки),
4 - скругленные выступы на внутренней поверхности трубы, имеющие угловой размер, равный 90° (четвертькольцевые выступы).
Теплообменная труба имеет скругленные выемки 3, выполненные на наружной поверхности 1 трубы, и соответствующие им скругленные выступы 4 высотой h на внутренней поверхности 2 трубы, которые нанесены с шагом S.
Отличием предлагаемой теплообменной трубы является то, что скругленные выемки 2 на наружной поверхности и соответствующие им скругленные выступы 4 на внутренней поверхности имеют угловой размер, равный 90°, и расположены на противоположных сторонах трубы, при этом повернутые на 90° скругленные выступы и выемки нанесены с шагом S/2, причем труба выполнена с геометрическими соотношениями:
S=1∗D,
h=0,1∗D, где
S - шаг между скругленными выемками, мм;
h - высота скругленного выступа, мм;
D - наружный диаметр теплообменной трубы, мм.
Заявленный диапазон подобран путем численного моделирования. При уменьшении шага S менее 1D и увеличении высоты h четвертькольцевых скругленных выступов 4 более 0,1D произойдет прирост гидравлического сопротивления, что потребует увеличения энергии на прохождение теплоносителя. При увеличении шага S более 1D и уменьшении высоты h четвертькольцевых скругленных выступов 4 менее 0,1D не будет достигнут желаемый технический результат в части повышения интенсификации теплообмена.
Для сопоставления тепловой эффективности различных по конструкции интенсификаторов теплообмена на основании экспериментов, проведенных при различных средних температурах потока среды и в разных диапазонах чисел Рейнольдса, возможно использование соотношения (1)
Поэтому для сопоставления полной теплогидродинамической эффективности различных по конструкции интенсификаторов теплообмена, указанных в таблице 1, часто целесообразным является применение соотношения (2), характеризующего относительное увеличение интенсивности теплообмена в трубе с интенсификатором на единицу дополнительно затраченной энергии
Теплообменная труба с чередующимися скругленными выступами и выемками работает следующим образом.
Один из теплоносителей движется снаружи трубы. При его прохождении над четвертькольцевыми скругленными выемками 3 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 четвертькольцевые скругленные выступы 4 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 с чередующимися скругленными выступами и выемками позволила, по сравнению с прототипом, увеличить тепловую эффективность теплообменного аппарата, увеличить прочность и надежность трубы.
Claims (1)
- Теплообменная труба с скругленными выемками на наружной поверхности и соответствующими им скругленными выступами высотой h на внутренней поверхности, которые нанесены с шагом S, отличающаяся тем, что скругленные выемки на наружной поверхности и соответствующие им скругленные выступы на внутренней поверхности имеют угловой размер, равный 90°, и расположены на противоположных сторонах трубы, при этом повернутые на 90° скругленные выступы и выемки нанесены с шагом S/2, причем труба выполнена с геометрическими соотношениями:
S=1*D,
h=0,1*D, где
S - шаг между скругленными выемками, мм;
h - высота скругленного выступа, мм;
D - наружный диаметр теплообменной трубы, мм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015131252/06A RU2591376C1 (ru) | 2015-07-27 | 2015-07-27 | Теплообменная труба |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015131252/06A RU2591376C1 (ru) | 2015-07-27 | 2015-07-27 | Теплообменная труба |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2591376C1 true RU2591376C1 (ru) | 2016-07-20 |
Family
ID=56412395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015131252/06A RU2591376C1 (ru) | 2015-07-27 | 2015-07-27 | Теплообменная труба |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2591376C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU731265A1 (ru) * | 1978-09-14 | 1980-04-30 | Московский Ордена Ленина Авиационный Институт Им. Серго Орджоникидзе | Теплообменна труба |
JPH10306995A (ja) * | 1997-05-06 | 1998-11-17 | Usui Internatl Ind Co Ltd | 伝熱管およびこれを使用したegrガス冷却装置 |
CN202709842U (zh) * | 2012-08-08 | 2013-01-30 | 赵旸 | 一种带t型隧道槽螺旋槽波纹换热管 |
RU2508516C1 (ru) * | 2012-12-06 | 2014-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Теплообменная труба |
CN204202459U (zh) * | 2014-09-12 | 2015-03-11 | 华南理工大学 | 内螺旋外交叉隧道双面强化沸腾传热管 |
-
2015
- 2015-07-27 RU RU2015131252/06A patent/RU2591376C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU731265A1 (ru) * | 1978-09-14 | 1980-04-30 | Московский Ордена Ленина Авиационный Институт Им. Серго Орджоникидзе | Теплообменна труба |
JPH10306995A (ja) * | 1997-05-06 | 1998-11-17 | Usui Internatl Ind Co Ltd | 伝熱管およびこれを使用したegrガス冷却装置 |
CN202709842U (zh) * | 2012-08-08 | 2013-01-30 | 赵旸 | 一种带t型隧道槽螺旋槽波纹换热管 |
RU2508516C1 (ru) * | 2012-12-06 | 2014-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Теплообменная труба |
CN204202459U (zh) * | 2014-09-12 | 2015-03-11 | 华南理工大学 | 内螺旋外交叉隧道双面强化沸腾传热管 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101846464B (zh) | 用于制热和/或卫生用热水、尤其是冷凝应用的螺旋换热器 | |
CN104296583B (zh) | 内螺纹传热管 | |
RU2591376C1 (ru) | Теплообменная труба | |
CN205718624U (zh) | 具有流线型截面内肋的锅炉水冷壁内螺纹管 | |
Kailash et al. | Design and experimental analysis of pipe in pipe heat exchanger | |
RU2684303C1 (ru) | Теплообменная поверхность | |
CN203964737U (zh) | 空心热管散热器 | |
CN107179013B (zh) | 一种非单向中间热点保护的自循环高效热管 | |
RU146152U1 (ru) | Шероховатая трубчатая поверхность теплообмена | |
Abbasov et al. | Efficiency of solar air heaters | |
JP2012077976A (ja) | 太陽集熱器および給湯システム | |
RU2543586C2 (ru) | Теплообменная труба | |
RU201909U1 (ru) | Змеевиковый теплообменник типа "труба в трубе" | |
RU2563946C1 (ru) | Теплообменник | |
RU190475U1 (ru) | Змеевиковый теплообменник типа "труба в трубе" | |
CN203273922U (zh) | 一种基于螺旋形径向扰流的烟气余热回收装置 | |
CN107270763B (zh) | 一种内翅片管换热器 | |
RU170207U1 (ru) | Теплообменный элемент | |
RU168320U1 (ru) | Теплообменник | |
KR20150026937A (ko) | 관내 단상류용 전열관 | |
RU2563328C1 (ru) | Радиатор отопления | |
RU154970U1 (ru) | Теплообменник | |
CN204438874U (zh) | 内外翅片换热管 | |
CN104236370A (zh) | 热交换器用翅片管 | |
RU146241U1 (ru) | Теплообменный элемент |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170728 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20181016 |