SU1719871A1 - Теплообменна труба конденсатора - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к теплотехнике и может быть использовано преимущественно в конденсаторах паротурбинных установок . Цель изобретени  - интенсификаци  теплообмена. Теплообменна  труба 1 конденсатора содержит примыкающее к ней вдоль донной ее части средство дл  сбора и транспортировки конденсата, выполненное в виде желоба 2 с отогнутыми внутрь торцовыми участками 3, расположёнными в горизонтальной плоскости и примыкающими к трубе 1. На участках 3 выполнены просечки, а отрезки между ними имеют на периферии выпуклый контур. В процессе работы скорость стока конденсата с поверхности трубы 1 возрастает и достигаетс  минимальна  толщина пленки конденсата на нижней половине трубы, а также обеспечиваетс  эффективный .сброс конденсата в концевых сечени х по длине трубы . 4 ил. (Л С ю 00 vl Фш.1

Description

Изобретение относитс  к теплотехнике , а именно к конденсаторам с конденсацией пара из паровоздушной смеси на наружной поверхности труб.

Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  горизонтальна  труба конденсатора, содержаща  примыкающую к ее донной части профильную пластину, котора  в поперечном сечении имеет профиль, состо щий из монотонно сужающегос  книзу участка и примыкающего к нему расширенного участка , причем высота пластины равномерно измен етс  вдоль трубы по крайней мере на части длины трубы. Конденсат, образующийс  на трубе, стекает по межреберным канавкам в донную часть трубы, а затем под действием сил т жести и накопленной кинетической энергии движетс  по боковым сторонам пластины и п-о наклонной поверхности расширенного участка пластины к месту его сброса с трубы. При этом увеличиваетс  коэффициент теплоотдачи нижерасположенных труб за счет уменьшени  натекани  на них конденсата и лучшего доступах ним конденсируемого пара.

Однако при использовании.теплооб- менной трубы с гладкой наружной поверхностью коэффициент теплоотдачи ее уменьшаетс  вследствие того, что конденсат в донной части трубы покрывает последнюю равномерной пленкой по длине трубы и равномерно движетс  к боковым сторонам примыкающей к трубе пластины. Кроме того, выполнение с наклонной поверхностью расширенного участка пластины с целью организации стока конденсата в заданном месте приводит к увеличению высоты теплообменной трубы.

Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  теплообмена при горизонтальном или наклонном расположении гладкой трубы .

При использовании изобретени  происходит интенсификаци  теплообмена за счет увеличени  коэффициента теплоотдачи благодар  выполнению элемента дл  сбора и транспортировки конденсата в форме желоба с отогнутыми внутрь торцовыми участками , расположенными в горизонтальной плоскости и примыкающими к трубе, причем на упом нутых участках выполнены просечки, а отрезки между последними имеют на периферии выпуклый контур, вследствие чего пленка конденсата, стекающего с трубы, при переходе к отогнутым торцовым участкам желоба ст гиваетс  вследствие сил поверхностного нат жени  к поверхност м , по котор ым выполнены просечки, а между зонами с высокой концентрацией образуетс  свободна  от конденсата поверхность , к которой подход т новые порции пара. При этом за счет концентрации конденсата на поверхност х, по которым выполнены просечки, увеличиваетс  действие

сил т жести и процесс стока конденсата в желоб ускор етс , а вследствие того, что дл  обеспечени  стока конденсата не требуетс  организовывать наклонную поверхность, снижаетс  высота теплообменной трубы.

0 На фиг. 1 схематически показана тепло- обменна  труба конденсатора, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - желоб, общий вид; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1.

5 Теплообменна  труба 1 конденсатора (фиг, 1) с элементом дл  сбора и транспортировки конденсата, примыкающим к нижней части трубы по всей ее длине, содержит указанный элемент, выполненный в форме желоба 2 (фиг. 1, 2, 3) с отогнутыми внутрь

0 торцовыми участками 3, расположенными в горизонтальной плоскости и примыкающими к трубе, причем на упом нутых участках выполнены просечки 4, а отрезки 5 между последними имеют на периферии выпуклый

5 контур.

Труба работает следующим образом. Охлаждающа  среда протекает внутри трубы 1, пар конденсируетс  на наружной гладкой поверхности горизонтальной или

0 наклонной трубы и стекает в виде пленки в ее нижнюю часть, при этом при переходе к отогнутым торцовым участкам 3 желоба последн   ст гиваетс  вследствие действи  сил поверхностного нат жени  к поверхно5 ст м, по которым выполнены просечки 4, в результате чего происходит концентраци  конденсата, стекающего с трубы, у поверхностей 4, а между зонами с высокой концен- трацией образуетс  свободна  от

0 конденсата поверхность. В результате к свободным зонам подход т новые порции пара, и процесс конденсации интенсифицируетс . Коэффициент теплоотдачи при этом увеличиваетс . При этом скорость стока

5 конденсата с поверхности трубы возрастает за счет увеличени  действи  сил т жести, обусловленного концентрацией конденсата у Поверхностей стока .4, организованных просечками, а также вертикальным распо0 ложением указанной поверхности, в результате чего конденсат стекает в желоб по вертикальной поверхности. При этом вследствие малого зазора между поверхностью трубы и выпуклого контура, из-за смачивае5 мости поверхности и действи  капилл рных сил происходит перемещение конденсата в горизонтальной плоскости к выпуклому контуру 5 и последующий сток конденсата в желоб.

В граничном сечении желоба, примыкающем к поверхности трубы, длина просечек 4 такова, чтобы рассто  ме в свету между трубой и желобом в направлении радиуса трубы, пересекающего просечку в начальной точке у поверхности желоба, равн лось или незначительно превышало толщину пленки стекающего конденсата на режиме максимальной тепловой нагрузки теплооб- менной трубы (фиг. 4). При этом выпуклый контур отрезков между просечками выбира- етс  таким, чтобы не происходило полное затопление просвета, ограниченного трубой и отогнутыми внутрь торцовыми участками желоба (фиг. 4).. ;

В случае несоблюдени  указанных ус- ловий из-за смачиваемости поверхностей теплообменной трубы и действи  сил поверхностного нат жени  стекающий конденсат может полностью закрыть указанные просветы (фиг. 4), Тогда последний будет сте- кать по наружной поверхности желоба вниз и затем сбрасыватьс  с последнего на нижерасположенные трубы, тем самым ухудша  доступ конденсируемого пара к поверхност м теплообмена, залива  последние, что также ведет к ухудшению теплообмена.

Конденсат, поступающий в желоб, стекает с концевых участков желоба на трубные доски конденсатора. При этом нижн   образующа  желоба может быть наклонена к горизонту или представл ть ломаную линию , вершина которой расположена веере- дине длины трубы, что приводит к увеличению скорости организованного стока конденсата по желобу к его концевым сечени м и, соответственно, к уменьшению количества накапливаемого конденсата в желобе.

Крепление элемента дл  сбора и транспортировки конденсата, выполненного в форме желоба, к трубе в ее нижней части может быть осуществлено путем надевани  на трубу с желобом профильного кольца и дальнейшей приварки его к указанным выше элементам. Такие кольца, форма которых соответствует профилю сечени  трубы с желобом, охватывают трубу и желоб и устанавливаютс  с определенным интервалом , обеспечивающим надежность креплени . При этом указанные кольца могут иметь форму круга, а также могут быть выполнены пружин щими и иметь в этом случае один разрез, облегчающий надевание колец на трубу с желобом.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Теплообменна  труба конденсатора с элементом дл  сбора и транспортировки конденсата, примыкающим к нижней части трубы по всей ее длине, отличающа с  тем, что, с целью интенсификации теплообмена при горизонтальном или наклонном расположении трубы, элемент выполнен в форме желоба с отогнутыми внутрь торцовыми участками, расположенными в горизонтальной плоскости и примыкающими к трубе, причем на упом нутых участках выполнены просечки, а отрезки между последними имеют на периферии выпуклый контур.

   ////////////// //////

   А

   -А-А

   1

   А

   4 Фнг.2

   б- 6

   1 Конденса

   //////////////У////////

   L

   Проедет при flpocSemnpu тсутствии наличии конденсата конденсата Фм.4

   Фи$. 3

   1 Конденсат

   ////////

   L