SU1476300A2

SU1476300A2 - Turbolator for heat-exchange tube

Info

Publication number: SU1476300A2
Application number: SU874320532A
Authority: SU
Inventors: Игорь Арнольдович Эстрин; Николай Владимирович Бельдий; Ирина Матвеевна Каплунова; Вадим Ефимович Половников
Original assignee: Предприятие П/Я А-3984; Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта
Priority date: 1987-07-20
Filing date: 1987-07-20
Publication date: 1989-04-30

Abstract

Изобретение относитс к теплоэнергетике и позвол ет снизить энергозатраты устройства путем уменьшени аэродинамического сопротивлени . Кольцо снабжено наклонными отверсти ми 5, оси которых пересекаютс с осью трубы 1 в одной точке и образуют с ней угол 10-25°. Диаметр каждого отверсти составл ет 0,01-0,03 внутреннего диаметра трубы. Прохождение части потока по отверсти м обеспечивает необходимое раст жение спирали 3 за счет результирующей силы аэродинамического напора на груз 4, направленной по оси трубы, и способствует уменьшению аэродинамического сопротивлени уст-ва. 1 ил.The invention relates to a power system and reduces the power consumption of the device by reducing the aerodynamic drag. The ring is provided with inclined holes 5, the axes of which intersect with the axis of the pipe 1 at one point and form an angle of 10-25 ° with it. The diameter of each hole is 0.01-0.03 of the internal diameter of the pipe. The passage of a part of the flow through the holes provides the necessary stretching of the helix 3 due to the resulting force of the aerodynamic pressure on the load 4, directed along the axis of the pipe, and helps to reduce the aerodynamic resistance of the device. 1 il.

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к теплообменным устройствам, и является дополнительным к авт. св.The invention relates to a power system, and in particular to heat exchange devices, and is additional to the author. St.

№ 1302132.No. 1302132.

Цель изобретения — снижение энерго- $ затрат путем уменьшения аэродинамического сопротивления.The purpose of the invention is to reduce energy costs by reducing aerodynamic drag.

На чертеже изображено турбулизирующее устройство теплообменной трубы, общий вид.The drawing shows a turbulizing device of a heat exchanger pipe, General view.

Внутри трубы 1, закрепленной в труб- ¹⁰ной доске 2 теплообменника, размещена проволочная пружинящая спираль 3, выполненная с переменным шагом и меньшего диаметра, чем внутренний диаметр трубы 1, жестко закрепленная одним концом в труб- . ной доске 2 со стороны набегающего потока и снабженная на другом конце грузом 4, выполненным в виде кольца с внутренним диаметром, составляющим 0,85—0,9 внутреннего диаметра спирали 3. Кольцо снабжено наклонными отверстиями 5, оси ко- 20 торых пересекаются с осью трубы 1 в одной.точке и образуют с ней угол 10—25°, а диметр каждого отверстия 5 составляет 0,01—0,03 внутреннего диаметра трубы 1. Отверстия 5 могут занимать до 15% площади поверхности кольца.Inside the pipe 1, fixed in the tube plate ¹⁰ of the heat exchanger 2, a spring-loaded spiral coil 3 is placed, made with a variable pitch and smaller diameter than the inner diameter of the pipe 1, rigidly fixed at one end to the pipes. board 2 on the side of the incoming flow and provided at the other end with a load 4, made in the form of a ring with an inner diameter of 0.85-0.9 of the inner diameter of the spiral 3. The ring is equipped with inclined holes 5, the axes of which 20 intersect with the axis pipes 1 at one point and form an angle of 10-25 ° with it, and the diameter of each hole 5 is 0.01-0.03 of the inner diameter of pipe 1. Holes 5 can occupy up to 15% of the surface area of the ring.

Турбулизирующее устройство работает следующим образом.Turbulent device operates as follows.

Поток нагреваемого газа проходит внутри трубы 1, а греющий теплоноситель — в межтрубном пространстве. В результате действия груза 4 как суживающего уст ройства на поток газа создается перепад давлений, что приводит к перемещению и растяжению спирали 3 вдоль оси трубы 1. Вследствие турбулентности и неравномерности потока спираль 3 находится в постоянном колебательном движении, а переменный шаг спирали 3 приводит к резонансу с колебательной системой труба 1 — заключенный в ней столб газа, т. е. постоянному вибрирующему состоянию спирали 3, что разрушает пограничный слой и способствует повышению теплоотдачи. Прохождение части потока по наклонным отверстиям 5 кольца обеспечивает необходимое растяжение спирали 3 за счет результирующей силы аэродинамического напора на груз 4, направленной по оси трубы 1, и способствует уменьшению аэродинамического сопротивления турбулизирующего устройства, что снижает энергозатраты на прокачку по трубе 1 нагреваемого газа.The flow of heated gas passes inside the pipe 1, and the heating fluid is in the annulus. As a result of the action of the load 4 as a constricting device on the gas flow, a pressure differential is created, which leads to the movement and extension of the spiral 3 along the axis of the pipe 1. Due to turbulence and uneven flow, the spiral 3 is in constant oscillatory motion, and the variable pitch of the spiral 3 leads to resonance with an oscillatory system, pipe 1 is a column of gas enclosed in it, i.e., to the constant vibrating state of spiral 3, which destroys the boundary layer and contributes to an increase in heat transfer. The passage of a part of the flow through the inclined holes 5 of the ring provides the necessary extension of the spiral 3 due to the resulting force of the aerodynamic pressure on the load 4 directed along the axis of the pipe 1, and helps to reduce the aerodynamic resistance of the turbulizing device, which reduces the energy consumption for pumping heated gas through the pipe 1.

Claims

Claim

Turbulizing device of the heat exchange pipe according to ed. St. No. 1302132, characterized in that, in order to reduce energy consumption by reducing aerodynamic drag, the ring is equipped with inclined holes, the axes of which intersect with the axis of the pipe at one point and form an angle of 10-25 ° with it, and the diameter of each hole is 0.01— 0.03 of the inner diameter of the pipe.