SU883647A1 - Теплообменна поверхность - Google Patents

Description

(54) ТЕПЛООБМЕННАЯ ПОВЕРХНОСТЬ

1

Изобретение относитс  к элементам конструкции теплообменных аппаратов, испарителей и конденсаторов холодильных машин и может быть использовано в холодильном машиностроении..

Известны тештообменные поверхности , например конденсаторов холодильных машин, содержащие трубы с наружным оребрением, выполненным в виде пластин, снабженных пр моугольными гофрами, имеющими поперечные прорези.

Однако известные тештообменные поверхности имеют недостаточно высокую эффективность теплоотдачи, так как в вершинах гофр при соприкосновении ребер друг с другом гладкие непрерывные участки вдоль потока воздуха по всей ширине ребра и компактности теплопередающей поверхности вследствие того, что вершины гофр имеют плоскую форму.

Цель изобретени  - интенсификаци  теплообмена и повышение компактности .

Эта цель достигаетс  тем, что прорези выполнены по всей ширине вершины гофра и их кромки отогнуты в разные стороны относительно вершины .

причем кромки прорезей отогнуты на рассто ние, равное вершине гофра.

А также тем, что на боковых стенках гофров выполнены дополнительные прорези, соединенные с прорез ми на вершинах, и их общие кромки отогнуты в разные стороны от плоскости пластин .

Кроме того, каналы,образованные

to кромками, имеют круглое сечение.

Причем противолежащие части кромок каждой прорези расположены соответственно в плоскости пластины и перпендикул рно ей.

15

На фиг. 1 изображен один из вариантов выполнени  предлагаемой теплообменной поверхности, когда кромки отогнуты в разные стороны относительно вершины гофра, а боко20 вые стенки последнего перпендикул рны плоскости ребра; на фиг. 2 то же, когда каналы, образованные кромками, имеют круглое сечение; на фиг. 3 - то же, когда противо25 лежащие части кромок каждой прорези расположены соответственно в плоскости пластины и перпендикул рно ей.

Теплообменна  поверхность содержит трубу 1, ребра 2, снабженные гофрами

30 3, имеющими поперечные прорези 4

с отогнутыми кромками 5, величина сдвига которых одних относительно других должна быть не менее 1,5-2 м и не более высоты гофра, ограниченной величиной шага, ребер.

Гофры 3 могут иметь различный профиль с образованием каналов с сечением, имеющим различную форму: пр моугольную, круг, щелевую, ромб или форму, изображенную на фиг. 3.

Форма сечени  каналов определ етс , исход  из условий компактности, эффективности теплообмена, коэффициента оребрени , технологии изготовлени  и весовых характеристик

Так форма каналов у теплообменной поверхности, изображенной на фиг. 1, определ етс  технологическими услови ми, эффективностью теплообмена , а также услови ми компактности , так как при сохранении прерывистости ребер обеспечивает максимальную компактность, а именно: газова  среда, протека  вдоль поверхности вершин гофр, в местах прорезей срываетс  с этой поверхности , и посколъку длина участков ребер между прорез ми мала (3-4 мм), то толщина пограничного .сло  потока нарастающа  по мере его продвижени  вдоль стенки, в конце участка также невелика. На следующем участке пограничный слой формируетс  вновь и также на прот жении всего участка имеет небольшую толщину. Мала  толщина пограничного сло , представл ющего , основное сопротивление теплоотдачи , обусловливает высокую эффективность теплоотдачи. При срыве потока с поверхности ребра в месте прорези и сдвига кромок частицы потока, которые находились в пристеном слое, оказываютс  в  дре потока Таким образом, обеспечиваетс  интенсивное перемешивание частиц потока , что повышает эффективность теплоотдачи . Кроме того, при срыве потока с коротких участков тофр имеет место турбулизаци  потока,также повышающа  эффективность теплоотлачи со стороны газовой среды на гофрированных участках ребер примерно в два раза выше, чем на гладких сплошных ребрах. При выборе высоты гофр, равной шагу ребер t , поверхность гофрированных участков ребер увеличиваетс  за счет поверхности бобковых стенок гофр в три раза. Поверхность вершин гофо за счет изгиб#у-величиваетс  в .-у . 1.55 раза . Общее увеличение компактности . теплопёредающей поверхности в рассматриваемом варианте по сравнению с гладкими ребрами при одинаковом шаге ребер составл ет примерно 2,2 раза. Примерно во столько же раз уменьшаетс  гидравлический диаметр сечени , что соответствует увеличен коэффициента теплоотдачи со стороны

газовой среды минимум на 20 %. Кроме того, имеет место увеличение коэффициента теплоотдачи за счет прерывистости вершин гофр, которое составл ет минимум 30 %. в этом варианте выполнени  увеличение компактности поверхности и эффективности теплоотдачи приведет к тому, что при сохранении шага ребер и степени оребрени  габариты теплообменника по сравнению с аппратом, где использованы гладкие сплошные ребра, уменьшаетс  примерно в 2,2 раз.а, а вес примерно на 25 %.

Форма каналов у теплообменной поверхности, изображенной на фиг. 2, определ етс  из условий коэффициента оребрени  и технологии изготовлени . Эту поверхность целесообразно использовать при большом шаге ребер (6-8 мм), при этом габариты теплообменника уменьшаютс  в 1,6 раза, вес на 50 % по сравнению с.теплообменниками ,, содержащими теплообменные поверхности, имеющими гладкие сплошные ребра.

Эффективность ребра достигаетс  за счет прерывистости стенок гофр, обеспечивающей срыв потока среды по всей гофрированной части ребра. Шсота гофр этого варианта теплообменной поверхности принимаетс  равно половине шага ребер.

Форма каналов у теплообменной поверхности , изображенной на фиг. 3, определ етс  услови ми компактности, эффективности теплообмена и весовыми характеристиками.

Дл  возможности сборки ребер с шагом t необходимо в местах прорезей удалить часть материала ребра шириной , например , 0,5 мм.

Claims (3)

1. Боковые стенки гофров целесообразно сдвинуть относительно друг друга на величину обеспечивающую одинаковое рассто ние между боковыми стенками , где f - величина сдвига, с - ширина гофров.Сдвиг боковых стенок обеспечивает их прерывистость. В результате все стенки гофр оказываютс  прерывистьми, эффективность теплоотдачи столь же высока, как;, в предьиущем варианте (фиг. 2), а компактность поверхности значительно выше. Этот вариант выполнени  целесообразен тогда, когда выдвигаютс  высокие требовани  как по компактности, так и по всему, при относительно небольшом шаге (3-4 мм) и высоких степен х оребрени . При одинаковом шаге и одинаковой степени оребрени  габариты теплообменника в этом варианте по сравнению с теплообменником , имеющим гладкие сплошные ребра, уменьшаетс  примерно в 2 ,2 раза, а вес - на 50 %. Однако этот вариант теплообменной поверхности более сложен в изготовлении. Изобретение позвол ет обеспечить высокие коэффициенты теплоотдачи при различных степей х чистоты омывающей ребра среды. Формула изобретени  1. Теплообменна  поверхность, на пример, конденсатора холодильной машины, содержаща  труба с наружным оребрением, выполненным в виде плас тин, снабженных пр моугольными гофрами , имеющими поперечные прорези, отличающа с  тем, что, с целью интенсификации теплообмена и пошшени  компактности, прорези выполнены по всей ширине вершины гофра и их кромки отогнуты в разные стороны относительно вер дины.
2. 2.Поверхность по п. 1, о т л и чающа с  тем, что кромки прорезей отогнуты на рассто ние, равное высоте гофра. 3.Поверхность по п. 1, отлич а Ю.Щ а   с   тем, что.на боковых стенках гофров выполнены дополнительные прорези,соединенные с прорез ми на верошнах, и их общие крс лки отогнуты в разные стороны от плоскости пластин, 4.Поверхность по п. 3, о т л и чающа с  тем, что кгшалы, образованные кромками, имеют круглое сечение. 5.Поверхность по п.
3. 3. OL.T л и чающа с  тем, что противолежащие части кромок каждой Щ)ореэи расположены соответственно в плоскости пластины и перпендикул рно ей.