SU1765679A1 - Теплообменна труба - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к теплоэнергетике . Цель изобретени  - интенсификаци  теплообмена и повышение эксплуатационной надежности. Теплообменна  труба 1 содержит турбулизатор 2, выполненный в виде пространственной ленточной спирали, установленной в трубе 1 с зазором 4 по отношению к ее стенке. Лента в поперечном сечении имеет форму дуги, обращенной выпуклой стороной к стенке трубы 1, снабжена сферическими выступами 3, расположенными в контакте с последней. Высота зазора 4 между лентой и стенкой трубы 1 не превышает высоты сегмента, образованного дугой ленты. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Фиг./

Изобретение относитс  к теплоэнергетике и может быть использовано в теплооб- менных аппаратах.

Известен р д теплообменник труб; например , а.с. 1177654, 1985, а.с. 1302132, 1987, патент Великобритании № 2065288,

1981,содержащие спиральные турбулиза- торы.

К недостаткам известных аналогов относитс  невысока  интенсивность теплоотдачи , сложность изготовлени , ненадежность в эксплуатации.

Прототипом данного изобретени   вл етс  теплообменна  труба по а.с. № 903688,

1982,внутри которой с зазором установлен турбулизатор, выполненный в виде пространственной ленточной спирали. К недостаткам прототипа относитс  низкий уровень теплоотдачи, неравномерность радиального зазора по поперечному сечению трубы.

Цель изобретени  - интенсификаци  теплообмена и повышение надежности работы турбулизатора.

Цель достигаетс  тем, что в теплооб- менной трубе с турбулизатором, выполненным в виде пространственной ленточной спирали и установленной с радиальным зазором , на полотне ленточной спирали турбулизатора , имеющей в поперечном сечении форму дуги, выполнены сферические выступы, соприкасающиес  с внутренней стенкой трубы, при этом величина радиального зазора не превышает высоты дуги поперечного сечени  ленточной спирали . Кроме того, на турбулизаторе между сферическими выступами могут быть выполнены сферические впадины или отверсти .

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что теплообменна  труба с турбулизатором в виде пространственной ленточной спирали отличаетс  тем, что лента , имеюща  в поперечном сечении форму дуги, несимметрично обтекаетс  потоком. При этом между наружной и внутренней поверхностью дугообразного профил  образуетс  градиент давлений, усиливающий проникновение основного потока в зазор между стенкой трубы и турбулизатором и обмен энергией между вихр ми и основным потоком. Дл  усилени  перемешивани  потока в пристенной зоне пограничного сло  на турбулизаторе могут быть выполнены сферические впадины, образующие тороидальные вихри, или отверсти , способствующие перетеканию пограничного сло  с внутренней стороны дугообразного профил  на наружную. Благодар  совокупности перечисленных признаков предлагаема  теплообменна  труба позвол ет получить

более высокий уровень теплоотдачи, а т&к- же дополнительную жесткость ленты, йе п о- звол ющую виткам турбулизатора, смещатьс  вдоль оси трубы под напором

потока. Таким образом, за вл емое изобретение соответствует критерию новизна.

Сравнение за вл емого решени  не только в прототипом, но и с другими техническими решени ми в данной области тех0 ники, не вы вило признаки, отличающие за вленНоеьр ешение от прототипа, что позвол ет сделать вывод о соответствии критерию существенные отличи ,

На фиг. 1 изображена теплообменна 

5 труба с турбулизатором, имеющим сферические выступы и впадины; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - теплообменна  труба с турбулизатором, имеющим сферические выступы и отверсти .

0 Теплообменна  труба 1 содержит турбулизатор 2, выполненный в виде пространственной ленточной спирали. На поверхности ленточной спирали выполнены сферические выступы 3, служащие опорами и обеспечи5 вающие равномерность зазора 4.. Между сферическими выступами 3 могут быть расположены сферические впадины 5 или отверсти  6.

Теплообменна  труба работает следую0 щим образом.

При прохождении теплоносител  в трубе 1 происходит перемешивание потока витками турбулизатора 2, при этом пограничный слой в радиальном зазоре 4 между

5 опорами 3 дополнительно турбулизируетс  вихр ми, образующимис  на наружной поверхности турбулизатора 2, а также тороидальными вихр ми, образующимис  на сферических впадинах 5 за счет перетека0 ни  пристенного пограничного сло  через отверсти  6, вызванного наличием градиента давлени  на наружной и внутренней поверхности турбулизатора 2.

Использование изобретени  позвол ет

Claims (3)

1. 5 интенсифицировать теплообмен на 10- 15%, Изобретение находитс  в стадии экспериментального проектировани . Формула изобретени  1. Теплообменна  труба, содержаща 

   0 турбулизатор, выполненный в виде пространственной ленточной спирали, установленной в трубе с зазором по отношению к ее стенке, отличающа с  тем, что, с целью интенсификации теплообмена и по5 вышени  эксплуатационной надежности, лента в поперечном сечении имеет форму дуги, обращенной выпуклой стороной к стенке трубы, и снабжена сферическими выступами , расположенными в контакте с последней , при этом величина зазора между

   лентой и стенкой трубы не превышает высоты сегмента, образованного дугой ленты.
2. 2. Труба по п. 1,отличающа с  тем, что на ленте между сферическими вы- 5

   ступами выполнены сферические впадины .
3. 3. Труба по п. 1,отличающа с  тем, что на ленте между сферическими выступами выполнены отверсти .

   Фиг, 2