SU1193429A1 - Теплообменный элемент - Google Patents

Abstract

1. ТЕППООБМЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ в виде трубы с внутренним и наружным пористыми Насадками, о т л и ч а ю - щ и и с   тем, что, с целью интенсификации теплообмена, насадки выпол- нены с продольными каналами, открытыми с одного конца и закрытыми с противоположного.

Description

со

Сд 4 tsD

СО

2,Элемент по п.1, отличающийс  тем, что продольные каналы внутренней и наружной насадок ориентированы встречно.

3.Элемент по п.1,2, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что внутренний Насадок вьшолнен в виде стакана с продольными ребрами на наружной

193429

поверхности, образующими каналы, а

: наружный насадок - в виде муфты с соответствующими продольными ребрами на внутренней поверхности.

4. Элемент по п.3, о т л и ч а ющ и и с   тем, что в ребрах стакана и муфты дополнительно выполнены продольные канавки.

Изобретение относитс  к теплообмеиной аппаратуре и может быть использовано в энергетической промышленности .

Известен теплообменыый элемент с многослойным оребрением пластин в Б1ще шаров разного диаметра в смежных сло х ij

Педостатками теплообменного элемента  вл ютс  значительные габариты , недостаточна  гштеисифпкаци  теплообмена и повьш1енное гидравлическое сопротивление из-за большой длины элемента в направлении движени  теплоносител .

Наиболее близким к изобретени о  вл етс  теплообменный элемент в виде трубы с внутренним и наружным пористыми насадками 2j.

Недостатками известного тешюобменного элемента  вл ютс  низка  интенсивность теплообмена из-за отсутстви  циркул ции теплоносител  чере пористые наса,дки и небольшого коэффициента оребрени , а также большие габариты ввиду большой длины перфорированных пластин в направлении движени  теплоносител , привод щие к повышенным гидравлическим сопротивлени м .

Цель изобретени  - интенсификаци  теплообмена. I ,

Указанна  цель достигаетс  тем, что в известном теплообменном элементе в виде трубы с внутренним и наружным пористыми насадками, насадки выполнены с продольными каналами открытыми с одного конца и закрытыми с. пpctйвoпoлoжнoгo. Кроме того, продольные каналы внутренней и наружной насадок могут быть ориентированы встречно, внутренний насадок может быть выполнен в виде стакана с продольными ребрами на наружной поверхности, образующими каналы, наружный насадок - в виде муфты с соответствующими продольными ребрами на внутренней поверхности, а в ребрах стакана и муфты дополнительно могут быть вьтолиены продольные каНанки .

Пористый материал дл  насадок изготавливают из с()ерического порошка бронзы, меди, железа, нержавеющей стали и других материалов с высокой

теплопроводностью. Дл  стабилизации характеристик пористого материала дисперсность размера частиц в порошке долнсна быть минимгшной. Сферический порошок сортируют на ситах по

диаметру на фракции: 63; 100; 200; 400; 600; 800 и 1000 мкм. Перед формовкой и прессованием порошок одной фракции, например - 1000-800 мкм, смешивают с пластификатором, напри-

мер парафином. Формовку пористых заготовок дл  теплообменнык элементов выполн ют в пресс-формах на вибростоле свободной засыпкой, Дп  получени  повьшенных механических свойств

заготовок отве.тственного назначени  штучные заготовки: диски, кольца, втулки формуют и прессуют в прессформах , трубы и стержни длиной до 500 мм прессуют через мундштук, ленты шириной до 300-400 мм прокатьшают между валками.

Заключительными операци ми изготовлени  пористых изделий  вл ютс  спекание в восстановительной среде, т.е. нагрев и выдержка в течение

1,5 ч при температуре спекани , меньшей на 20-30% температуры плав3

лени , и очистка пор от выгоревшего пластификатора Дл  повьшени  коэффициента теплопередачи в контакте трубу и пористые насадки пропаивают по всей поверхности сопр жени , например , припоем ПОС-30 или ПОС-40. Процесс пайки состоит из следующих основных операций: механической обработки деталей пористых насадок с зазором 0,05 мм на сторону, при которой на обработанной поверхности закрьгааютс  поры; ра змерного лужени  трубы и обработанных поверхностей насадок, сборки и нагрева в восстановительной среде теплообменных элементов до температуры плавлени  припо .

На фиг,1 схематично изображен предлагаемый теплообменный элемент с продольными каналами в пористых насадках; на фиг.2 - то же, поперечное сечение; на фиг.3 - теплообменньй элемент со встречно ориентированными продольными каналами внутренней и наружной насадок; на фиг.4 - то же с внутренним насадком в виде ста;кана и с наружным насадком в виде муфты; на фиг,5 - то же, поперечное сечение на фиг.6 - теплообменный элемент с дополнительными продольными канавкам в ребрах стакана и муфты; на фиг.7 то же, поперечное сечение.

Теплообменньп1 элемент содержит трубу 1, внутренний пористый насадок 2, наружный пористый насадок 3 и выполненные в насадках 2 и 3 продольные каналы 4, открытые с одного конца и Закрытые с противоположного. Внутренний насадок 2 может быть выполней в виде стакана 5с продольными ребрами 6 на наружной поверхности образующгши каналы 4, а наружный насадок 3 - в виде муфты 7 с соответствующими продольными ребрами 8 на внутренней поверхности. Стакан 5 состоит из днища 9 и фланца 10, а муфта 7 - из фланца 11 и внутреннего кольцевого выступа 12. В ребрах 6

93429 .

стакана 5 могут быть дополнительно выполнены продольные канавки 13, а в ребрах 8 муфты 7 - продольные канавки 14.

5 ТеплообменньпТ элемент работает следующим образом.

Поток рабочего тепла поступает по трубе 1 во внутреннюю подсеть стакана 5, проходит через порыстенки в 10 радиальном направлении, собираетс  снаружи в глухих каналах 4 стакана 5 и направл етс  по этим каналам далее по трубе 1 к выходу из теплообменного элемента. В процессе прохода через поры стакана 5 рабочее тепло раздел етс  на мелкие струйки и интен- сивно охлаждаетс , соприкаса сь с развитой поверхностью пористого материала , который передает это тепло за 20 счет теплопроводности трубе 1, котора  в свою очередь передает тепло за счет теплопроводности муфте 7. Поток холодоносител  из межтрубного прост ранства теплообменника поступает в 25 глухие каналы 4 муфты 7 через поры стенки в радиальном направлении, собираетс  в глухих каналах 4 и вьгаодитс  п коллектор теплообменника, В процессе прохода через поры 30 муфты 7 холодоноситель также раздел етс  на мелкие струйки и, соприкаса сь с развитой поверхностью пористого материала, интенсивно отбирает тепло от муфты 7. .

5 Использование развитой поверхности фильтрации пористого материала дл  оребрени  трубы позвол ет увеличить коэффициент оребрени  трубы и интенсифицировать теплообмен в целом. Дл  уменьшени  гидравлических потерь предлагаемый теплообменный элемент имеет развитую поверхность фильтрации и небольшую толщину стенок , через которые проход т рабочее 5 тепло и холодоноситель. Пористость материала подбирают в зависимости от в зкости рабочего тепла и холодоносител .

С

Claims (3)

1. ТЕПЛООБМЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ в виде трубы с внутренним и наружным пористыми насадками, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, насадки выполйены с продольными каналами, откры тыми с одного конца и закрытыми с противоположного.

ς© C£ 4* ND с© >

. поверхности, образующими каналы, а наружный насадок - в виде муфты с соответствующими продольными ребрами на внутренней поверхности.

4. Элемент по п. 3, о т л и ч а ίοщи й с я тем, что в ребрах стакана и муфты дополнительно выполнены продольные канавки.

2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что продольные каналы внутренней и наружной насадок ориентированы встречно.

3. Элемент по п.1,2, отличающийся тем, что внутренний насадок выполнен в виде стакана с продольными ребрами на наружной ¹