SU1719875A1 - Теплообменна труба - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к теплообмен- ным аппаратам. Цель изобретени  - повышение эксплуатационных характеристик. Теплообменна  труба 3 содержит секции 5 с насадкой в виде расположенных между проницаемыми пластинами 4 шаров 2, диаметром по крайней мере в четыре раза меньшим диаметра трубы 3. Рассто ние между секци ми 5 и длина каждой секции состав-, л ет (1.7-3,0) диаметра шара 2. 1 ил.

Description

ел

С

Изобретение относитс  к теплообмен- ным аппаратам и может быть использовано в транспортных энергетических установках.

Известна теплообменна  труба, содержаща  неподвижную засыпку из шаров, диаметр которых несколько больше радиуса трубы, размещенную между проницаемыми пластинами по всей длине трубы.

При работе теплоноситель течет между шарами параллельно стенке трубы. Шары турбулизируют поток теплоносител , вытесн ют его к стенке трубы, за счет чего увеличиваетс  интенсивность теплосъема с ее поверхности. Однако размещение в известной теплообменной трубе засыпки шаров по всей длине трубы приводит к большим гидравлическим потер м, что снижает тепло- гидравлическую эффективность и обуславливает значительную массу трубы.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению  вл етс  теплообменна  труба, содержаща 

неподвижную засыпку шаров, диаметр которых как минимум в четыре раза меньше диаметра трубы, размещенную между проницаемыми пластинами по всей длине трубы .

При работе теплоноситель течет между шарами засыпки параллельно стенкам. Интенсивность теплосъема с поверхности трубы возрастает вследствие увеличени  скорости движени  теплоносител  вблизи стенки трубы. Однако в известной теплообменной трубе засыпка из шаров располагаетс  по всей длине трубы, что обуславливает ее высокие массу и. гидравлическое сопротивление . Последнее приводит также к сни- жениютеплогидравлической

эффективности.

Цель изобретени  - повышение эксплуатационных характеристик.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в теплообменной трубе, содержащей размещенную внутри секцию с насадкой в виде

О 00

XI ел

расположенных между проницаемыми пластинами шаров диаметром, по крайней мере в четыре раза меньшим диаметра трубы, труба дополнительно содержит расположенные на равном рассто нии по ее длине дополнительные секции с идентичной насадкой , причем рассто ние между секци ми и длина каждой секции составл ет (1,7-3,0) диаметра шара.

Такое выполнение теплообменной тру- бы позвол ет снизить массу теплообменной трубы за счет промежутков между секци ми и повысить теплогидравлическую эффективность . Это достигаетс  как за счет снижени  гидравлического сопротивлени , так и бла- годар  обеспечению высокой интенсивно сти теплоотвода. Последнее происходит потому, что на участке трубы с шаровой засыпкой вблизи стенок образуетс  область повышенных скоростей, увеличивающа  интенсивность теплообмена как в секци х, так и в промежутках между ними, куда устремл етс  пристенна  стру , обеспечивающа  высокую интенсивность теплообмена.

Высота секции Н, равна  (1,7-3,0) диаметра шара d. позвол ет получить макси- мальное значение скорости в пристенной области, что обеспечивает максимальную интенсивность теплообмена как в секции, так и в следующем за ней промежутке между секци ми, так как вытекающа  в него пристенна  стру  имеет максимальную скорость . Увеличение высоты секции Н приводит к снижению максимальной скорости в пристенной области и, следовательно, интенсивности теплоотвода. При Н d не ус- лева &т произойти существенное перераспреде- лениескоростейпосечениютёплообменнойтру- бы и поэтому в пристенной области скорости и теплоотвод меньше.

Поскольку интенсивность теплоотвода в пристенной струе, вытекающей из секции, быстро падает вследствие расширени  и размывани  струи, то рассто ние I между секци ми, на котором распростран етс  пристенна  стру , должно быть равно (1,7- 3.0) d, так как только в этом случае обеспечиваетс  высокий средний коэффициент теплоотдачи. При увеличении 3d коэффициент теплоотдачи резко падает, что снижает теплогидравлическую эффективность.

На чертеже представлена теплообмен- на  труба, продольный разрез.

Теплообменна  труба содержит засыпку (секции) 1, состо щую из шаров 2, диаметр которых d по крайней мере в четыре раза меньше диаметра D трубы 3, расположенной между проницаемыми пластинами 4 к образующей секции 5. Рассто ние 6 между секци ми 5 и длина каждой секции составл ет 1,7-3,0 диаметра шара 2.

При работе теплоноситель поступает в трубу 3, проходит через пористую пластину 4 в засыпку 1 и омывает шары 2. При этом теплоноситель вытесн етс  шарами 2 к стенке трубы 3, где образуетс  зона повышенных скоростей, обеспечивающа  высокую интенсивность теплоотвода как в засыпке 1, так и на участке 6 между секци ми . . .;

Пластцны 4 должны иметь пористость больше 0,5. В этом случае их гидравлическое сопротивление, масса и вли ние на гидродинамику потока пренебрежимо малы .

Высота засыпки 1 в случае наиболее плотной укладки (октаэдрической) может равн тьс  1,7 d (два р да шаров), так как ско- рост ь-6 пристенной зоне успевает стать м ак- симальной. В случае наименее плотной укладки (кубической) Н должно быть равно 3d. Рассто ние 6 между секци ми (засыпками ) 1 при плотйой укладке может равн тьс  3d, так как в этом случае скорость в пристенной зоне больше и стру  дальнобойней. При менее плотной укладке все наоборот и I 1Jd.

Применение предлагаемой теплообменной трубы позвол ет за счет наличи  участков, свободных от шаровой засыпки, и обеспечени  максимальных скоростей в пристенной зоне снизить массу и повысить теплогидравлическую эффективность, теплообменной трубы.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Теплообменна  труба, содержаща  размещенную внутри секцию с насадкой в виде расположенных между проницаемыми пластинами шаров с диаметром, по крайней мере в четыре раза меньшим диаметра трубы , отличающа с  тем, что, с целью повышени  эксплуатационных характеристик , труба содержит расположенные на равном рассто нии по ее длине дополнительные секции с идентичной насадкой, причем рассто ние между секци ми и длина каждой секции равны между собой и составл ют 1,7-3,0 диаметра шара.