SU1096483A1

SU1096483A1 - Труба теплообменника высокого давлени

Info

Publication number: SU1096483A1
Application number: SU833535488A
Authority: SU
Inventors: Лев Ефимович Резников; Валерий Йосифович Шнайдерман; Николай Васильевич Самусенков; Николай Романович Васильев; Олег Лейбович Гойхман
Original assignee: Научно-Исследовательский Институт Технологии Криогенного Машиностроения
Priority date: 1983-01-13
Filing date: 1983-01-13
Publication date: 1984-06-07

Abstract

1. ТРУБА ТЕПЛООБМЕННИКА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ, содерхсаща продольные ребра с базовой поверхностью, контактирующей с наружной поверхностью трубы, и наружный прижимной элемент, отличающа с тем, что, с целью интенсификации теплообмена путем улучшени теплового контакта трубы с ребрами, прижимной элемент жестко закреплен на трубе. 2.Труба по п. 1, отличающа с тем, что прижимной элемент выполнен в виде спирально навитой ленты, закрепленной на трубе начальным и конечным участками. 3.Труба по п. 2, о т л и ч а ющ а с тем, что лента имеет прорези под ребра. 4.Труба по п. 2, отличающа с тем, что в ребрах выполнены прорези, в которые продета лента. 5.Труба по п. 1, отлича ющ а с тем, что прижимной элемент выполнен в виде напрессованного на трубу цилиндра с .продольными прерыi вистыми прорез ми под ребра. 6.Труба по п. 1, отличаю (Л ща с тем, что на базовой поверхности ребер выполнены отверсти , а прижимной элемент выполнен в виде системы расположенных вдоль трубы полос, прикрепленных к трубе в зонах S отверстий. ;о зь эо 00

Description

Изобретение относитс к теплообменной технике и может быть использо вано дл изготовлени теплообменников высокого давлени , например атмосферных испарителей криогенных жидкостей. Известна труба теплообменника, содержаща внутреннюю толстостенную трубу высокого давлени , выполненную например, из коррозионностойкой стаЛи , которую плотно охватывает сваружи продольное оребрение, содержащее два оребренных полуцилиндра {базова часть оребрени ) из алюминиевых сплавов с ребрами, соединенных между собой продольными деформируемыми замыкающими элементами, плотное соеди .нение которых создает групповое соединение полуцилиндров с трубой, поз .вол ющее компенсировать деформации, вызываемые изменени ми температуры 1 Недостаток такой трубы теплообмен ника заключаетс в том, что упругост замыкающих элементов недостаточна дл обеспечени больших давлений , прижима полуцилиндров к трубе, .что обуславливает высокое термическое сопротивление в зоне контакта, а следовательно, снижает эффективность оребрени . Известна труба теплообменника с продольными ребрами и наружными дистанционирующими прижимными элементами , причем ребра имеют П образную форму и приварены к трубе С Однако тепловой контакт трубы с ребрами при использовании их в теплообменниках высокого давлени недостаточен из-за возможностей короблени , что снижает интенсивность теплообмена между средами. Цель изобретени - интенсификаци теплообмена путем улучшени теплового контакта трубы с ребрами. Поставленна цель достигаетс тем что в трубе теплообменника высокого .давлени , содержащей продольные ребра с базовой поверхностью, контактирующей с наружной поверхностью трубы и наружный прижимной элемент, прижимной элемент жестко закреплен на трубе. Причем прижимной элемент выполнен в виде спирально навитой ленты, закрепленной на трубе начальным и конечным участками. Лента имеет прорези под ребра. В ребрах выполнены прорези, в которые продета лента. Прижимной элемент выполнен в виде напрессованного на трубу цилиндра с продольными прерывистыми прорез ми под ребра.. На базовой поверхности ребер выполнены отверсти , а прижимной элемент выполнен в виде системы располо женных вдоль трубы полос, прикрепле ных к трубе в зонах отверстий, На фиг. 1 изображена труба теплообменника с прижимным элементом в виде навитой на трубу ленты с прорез ми; на фиг. 2 - то же, с прорез ми в ребрах; на фиг. 3 - то же, с прижимным элементом в виде цилиндра с прорез ми}.на фиг. 4 - то же, с прижимным элементом в виде палое, соединенных с трубой в зонах отверстий , выполненных на базовой поверхности ребер. Труба 1 теплообменника выполнена из коррозионностойкой стали. К наружной поверхности трубы 1 при помощи прижимных упругих элементов 2 прижата развита базова поверхность ребер 3, выполненных из алюмини или его сплава. При этом основание 4 базовой поверхности ребер 3 контактирует с поверхностью трубы 1, Прижимной элемент 2 (фиг. 1) выполнен в виде плоской стальной ленты, спирально навитой на трубу 1. Начальный и концевой участки ленты жестко соединены с трубой 1, например, с помощью сварки. В стальной ленте вы|палнены прорези 5, в которые вставлены ребра 3, соединенные между собой попарно базовыми поверхност ми с образованием П-образных элементов. Прорези б могут быть выполнены в ребрах 3 (фиг. 2), а лента выполнена цельной и продета в прорези. Прижимной упругий элемент 2 (фиг. 3) выполнен в виде цилиндра с продо.льными прерывистыми прорез ми 7, в которые в.ставлены Г-образные ребра, базова поверхность которых расположена между трубой 1 и прижимным элементом 2. Цилиндр со вставленными в его прорези 7 ребрами 3 напрессован на внутреннюю трубу 1. Прижимные элементы 2 (фиг 4) выполнены также в виде системы расположенных вдоль трубы жестких полос. В базовой части ребер 3 выполнены отверсти 8. Прижимные элементы 2 жестко соединены с трубой 1 в зоне отверстий 8 контактной сваркой. , Трубчатый элемент теплообменника работает (в случае применени в теплообменнике дл испарени нагрева криогенной жидкости ) следующим образом . Криогенна жидкость проходит по трубе 1, омываемой снаружи теплоносителем , например атмосферным воздухом . Тепло воздуха передаетс ребрам 3, поступает к базовой части, затем к трубе 1 и проход щей по ней криогенной жидкости. Интенсивность теплообмена зависит от качества контакта между трубой 1 и базовой поверхностью ребер. Поскапь1ку прижим базовой поверхности ребер к трубе 1 осуществл етс по всей базоной поверхности за счет деформировани (преимущественно раст жени )

упругих прижимных элементов 2 типа стальных лент и листов, которые допускают значительно большие нагрузки в пределах упругих деформаций материала , обеспечиваетс лучший прижим ре .бер к трубе 1 и, соответственно, по- 5 вышаетс эффективность оребрени .

I

При охлаждении, трубы в результате

направлени в нее криогенной жидкости в начале каждого цикла работы прижим-10

ные элементы благодар высокой упругости и тому, что они закреплены s деформированном (нат нутом/ состо нии , обеспечивают, несмотр на уменьшение диаметра трубы, эффективное прижатие к ней оребрени , поскольку упругие силы и вызываемые ими деформации значительно превышают силы и деформации в результате температурного сжати , что повышает интенсивность теплообменника.

Claims

( 54) 1. ТРУБА ТЕПЛООБМЕННИКА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ, содержащая продольные ребра с базовой поверхностью, контактирующей с наружной поверхностью трубы, и наружный прижимной элемент, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации теплообмена путем улучшения теплового контакта трубы с ребрами, прижим ной элемент жестко закреплен на трубе.
2. Труба поп. 1, отличающаяся тем, что прижимной элемент выполнен в виде спирально навитой ленты, закрепленной на трубе начальным и конечным участками.
3. Труба по п. 2, о т л и чающая с я тем, что лента имеет прорези под ребра.
4. Труба по п. 2, отличающаяся тем, что в ребрах выполнены прорези, в которые продета лента.
5. Труба поп. 1, отличающаяся тем, что прижимной элемент выполнен в виде напрессованного на трубу цилиндра с продольными прерывистыми прорезями под ребра.
6. Труба поп. 1, отличающаяся тем, что на базовой поверхности ребер выполнены отверстия, а прижимной элемент выполнен в виде системы расположенных вдоль трубы полос, прикрепленных к трубе в зонах отверстий.