RU2027137C1 - Heat exchanger - Google Patents
Heat exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- RU2027137C1 RU2027137C1 SU5018909A RU2027137C1 RU 2027137 C1 RU2027137 C1 RU 2027137C1 SU 5018909 A SU5018909 A SU 5018909A RU 2027137 C1 RU2027137 C1 RU 2027137C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cone
- pipe
- pipe according
- ring
- adjacent
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к кожухотрубным теплообменникам и может быть использовано в теплообменных аппаратах и конденсаторах паровых турбин. The invention relates to shell-and-tube heat exchangers and can be used in heat exchangers and condensers of steam turbines.
Известна теплообменная труба (1), содержащая конфузорно-диффузионные участки, при этом в наименьшем сечении эти участки имеют форму правильных многоугольников и многоугольник каждого последующего участка повернут относительно предыдущего. При протекании рабочей среды по трубе происходит ее последовательное расширение и сжатие на конфузорно- диффузорном участке (КДУ). При этом среда турбулизируется. Поворот КДУ и соответственно участков перехода один относительно другого обеспечивает дополнительную турбулентность пристенного слоя потока рабочей среды. Наружный поток рабочей среды турбулизируется за счет переходных участков больше, чем при омывании круглой газовой трубы. Known heat exchange tube (1), containing confuser-diffusion sections, while in the smallest section these sections are in the form of regular polygons and the polygon of each subsequent section is rotated relative to the previous one. When the working fluid flows through the pipe, it sequentially expands and contracts in the confuser-diffuser section (CDU). In this case, the environment is turbulized. The rotation of the KDU and, accordingly, the transition sections relative to one another provides additional turbulence of the near-wall layer of the working medium flow. The external flow of the working medium is turbulized due to the transition sections more than when washing a round gas pipe.
Недостатком такой теплообменной трубы является невозможность использования наружного оребрения для интенсификации теплообмена, а также технологическая трудоемкость ее изготовления. The disadvantage of such a heat exchange pipe is the inability to use external fins to enhance heat transfer, as well as the technological complexity of its manufacture.
Известна также теплообменная труба (2), состоящая из чередующихся по длине трубы участков, имеющих овальное входное и выходное сечения с взаимно перпендикулярными большими осями овалов. Образующая трубы на каждом участке выполнена в виде плавной линии, соединяющей входное и выходное сечения участка. При этом в промежуточных сечениях образуются овалы с соотношениями осей, отличающимися от соотношений входного и выходного сечений. Большие оси валов расположены под углом 45о к оси трубы. По длине трубы образуются диффузорные и конфузорные участки.A heat exchange tube (2) is also known, consisting of sections alternating along the length of the pipe having an oval inlet and outlet sections with mutually perpendicular major axes of the ovals. Generating pipes in each section is made in the form of a smooth line connecting the input and output sections of the section. In this case, ovals with axle ratios differing from the ratios of the input and output sections are formed in the intermediate sections. The major axes of the shafts are at an angle of 45 ° to the axis of the tube. Diffuser and confuser sections are formed along the length of the pipe.
В процессе работы трубы среда, проходящая внутри нее, закручивает благодаря перетеканию из одного сечения в другое, перпендикулярное. During the operation of the pipe, the medium passing inside it twists due to flowing from one section to another, perpendicular.
Участки увеличенных скоростей во входном и выходном овальных сечениях чередуются с участками пониженных скоростей в областях между ними. Это приводит к интенсивному смешиванию слоев жидкости за счет возникновения кавитационного режима течения в сопловых сечениях. Около стенок трубы скорость прохождения особенно увеличивается, что разрушает неподвижный слой жидкости на стенках и интенсифицирует теплообмен. Снаружи трубу омывает пар за счет протекания внутри трубы охлаждающей среды конденсируется на ее поверхности. The areas of increased speeds in the inlet and outlet oval sections alternate with areas of reduced speeds in the areas between them. This leads to intensive mixing of the fluid layers due to the occurrence of a cavitation flow regime in nozzle sections. Near the walls of the pipe, the speed of passage especially increases, which destroys the fixed layer of liquid on the walls and intensifies heat transfer. Outside, the pipe is washed by steam due to the flow of cooling medium inside the pipe and condenses on its surface.
Недостатком такой теплообменной трубы также является невозможность использования наружного оребрения для интенсификации теплообмена, а также технологическая трудоемкость ее изготовления. A disadvantage of such a heat exchange pipe is also the inability to use external fins to enhance heat transfer, as well as the technological complexity of its manufacture.
Известна теплообменная труба (3), внутри которой размещена турбулизирующая вставка, выполненная в виде гофрированной ленты, линии перегибов которой расположены под углом друг к другу и к стенке трубы с образованием на торцах ленты точек пересечения и размещены в одной плоскости, смещенной относительно централь- ной оси трубы. Дополнительные линии гибов перпендикулярны торцам ленты, проходят через указанные точки пересечения и расположены в различных плоскостях с образованием в продольном сечении трубы конфузорно-диффузорного канала. Такое выполнение способствует возникновению неоднородного поля давления по длине трубы и позволяет перетекать теплоносителю из одной зоны течения в другую, что приводит к дополнительной турбулизации потока в плоскости поперечного сечения трубы. Так как данная труба круглая гладкая, то поэтому она может быть выполнена снаружи и оребренной с целью интенсификации теплообмена при конденсации пара на ее наружной поверхности. A heat-exchange tube (3) is known, inside which there is a turbulizing insert made in the form of a corrugated tape, the bend lines of which are located at an angle to each other and to the pipe wall with the formation of intersection points on the ends of the tape and placed in one plane offset from the central pipe axis. Additional bending lines are perpendicular to the ends of the tape, pass through the indicated intersection points and are located in different planes with the formation of a confuser-diffuser channel in the longitudinal section of the pipe. This embodiment contributes to the emergence of an inhomogeneous pressure field along the length of the pipe and allows the coolant to flow from one flow zone to another, which leads to additional turbulization of the flow in the plane of the pipe cross section. Since this pipe is round smooth, it can therefore be made externally and finned in order to intensify heat transfer during steam condensation on its outer surface.
Недостатком ее является низкий коэффициент теплоотдачи с внутренней стороны, так как приведенная конструкция турбулизирующей вставки не обеспечивает надлежащую закрутку потока, а следовательно, его турбулизацию, кроме того, она не позволяет получить длину конфузорного участка больше длины диффузорного участка, что также ухудшает турбулизацию потока, а следовательно, не позволяет получать высокие коэффициенты теплоотдачи с внутренней стороны трубы, а также технологичность конструкции такой теплообменной трубы. Its disadvantage is the low heat transfer coefficient from the inside, since the above design of the turbulizing insert does not ensure proper swirling of the flow, and therefore, its turbulization, in addition, it does not allow to obtain the length of the confuser section longer than the length of the diffuser section, which also worsens the flow turbulence, and therefore, it is not possible to obtain high heat transfer coefficients from the inside of the pipe, as well as the manufacturability of the design of such a heat exchange pipe.
Известна также теплообменная труба с размещенной внутри нее турбулизирующей вставкой (4), состоящей из примыкающих друг к другу усеченных конусов таким образом, что между внутренней поверхностью теплообменной трубы и вставкой образуется кольцевой канал типа диффузор-конфузор. A heat exchange tube with a turbulizing insert (4) located inside it is also known, consisting of truncated cones adjacent to each other so that between the inner surface of the heat exchange tube and the insert an annular channel of the diffuser-confuser type is formed.
Благодаря наличию участков увеличенных скоростей и пониженных скоростей, чередующихся друг с другом, происходит интенсивное смешивание слоев жидкости за счет возникновения кавитационного режима течения в сопловых сечениях. Около стенок трубы скорость прохождения особенно увеличивается, что разрушает неподвижный слой жидкости на стенках и интенсифицирует теплообмен. Снаружи трубу омывает пар или жидкость и соответственно, за счет протекания внутри трубы охлаждающей среды пар конденсируется на ее поверхности, а жидкость охлаждается. Due to the presence of sections of increased speeds and reduced speeds, alternating with each other, intensive mixing of the fluid layers occurs due to the emergence of a cavitation flow regime in nozzle sections. Near the walls of the pipe, the speed of passage especially increases, which destroys the fixed layer of liquid on the walls and intensifies heat transfer. Outside, the pipe is washed by steam or liquid, and accordingly, due to the flow of the cooling medium inside the pipe, steam condenses on its surface, and the liquid cools.
Недостатками такой теплообменной трубы является низкий коэффициент теплоотдачи из-за чрезмерного загромождения турбулизирующей вставкой каждого проходного сечения трубы, большая масса, сложность ее изготовления, а также крепления последней внутри трубы, повышенное гидравлическое сопротивление. The disadvantages of such a heat exchange pipe is the low heat transfer coefficient due to excessive blocking by the turbulence insert of each pipe cross section, the large mass, the complexity of its manufacture, as well as the fastening of the latter inside the pipe, increased hydraulic resistance.
Конструктивно наиболее близкой к предлагаемой теплообменной трубе с размещенной внутри вставкой является теплообменная труба вихревого кожухотрубного теплообменника (5), содержащая поярусно размещенные в ней завихрители, при этом внутри трубы дополнительно установлены конические обечайки с отверстиями на боковых поверхностях и размещены по оси обечайки Т-образные трубки, сообщенные с отверстиями в обечайке, причем, завихрители укреплены на Т-образных трубках внутри обечаек. Structurally, the closest to the proposed heat exchanger tube with an insert located inside is a heat exchanger tube of a vortex shell-and-tube heat exchanger (5), containing swirls arranged in belts inside it, while conical shells with holes on the side surfaces are additionally installed inside the pipe and T-shaped tubes are placed along the shell axis communicated with holes in the shell, moreover, the swirlers are mounted on T-shaped tubes inside the shells.
В такой теплообменной трубе основной поток газа, поступающий снизу, встpечая на своем пути лопасти завихрителя, разбивается на отдельные струйки, приобретая вращательно-поступательное направление движения, а снисходящая пленка жидкости по внутренней поверхности трубы попадает в кольцевой зазор между стенкой трубы и обечайкой, где устанавливается подвижный гидрозатвор, а через отверстия в обечайке и по Т-образным трубкам жидкость из гидрозатвора поступает на вход потока газа в завихритель, подхватывается им, дробится, образуя двухфазную среду с увеличенной поверхностью теплообмена, благодаря чему происходит интенсификация последнего. In such a heat exchange tube, the main gas flow coming from below, meeting the swirl blades on its way, breaks up into separate streams, acquiring a rotational-translational direction of motion, and the descending liquid film along the inner surface of the pipe falls into the annular gap between the pipe wall and the shell where it is installed a movable hydraulic lock, and through the holes in the shell and along the T-shaped tubes, the liquid from the hydraulic lock enters the gas flow inlet into the swirl, it is picked up by it, crushed, forming a two-phase environment with an increased heat exchange surface, due to which the latter intensifies.
Недостатками рассмотренной теплообменной трубы являются невозможность установки ее в горизонтальном положении и необходимость внутри трубы иметь две среды: газ, движущийся в одном направлении и жидкость, движущуюся в противоположном направлении по стенке трубы. При однофазной среде она работает неэффек- тивно и при этом резко возрастают гидравлические потери. The disadvantages of the considered heat exchange pipe are the inability to install it in a horizontal position and the need to have two media inside the pipe: gas moving in one direction and liquid moving in the opposite direction along the pipe wall. In a single-phase medium, it works inefficiently and at the same time, hydraulic losses increase sharply.
Цель изобретения - интенсификация теплообмена. The purpose of the invention is the intensification of heat transfer.
Указанная цель достигается тем, что в известной теплообменной трубе с размещенной внутри вставкой, выполненной в форме соосных пустотелых усеченных конусов с одинаковой толщиной стенки в каждом сечении, установленных с зазором относительно стенки трубы, причем, к торцу большего основания примыкает кольцо соответствующего диаметра, а в зазоре между кольцом и внутренней стенкой трубы в контакте с последней симметрично размещены распорные элементы, к торцу меньшего основания каждого конуса примыкает кольцо с диаметром, равным диаметру этого основания с заостренными свободными кромками, стенки конуса выполнены с равномерно расположенными щелевыми вырезами, причем, по оси трубы расположен стержень, жестко прикрепленный к внутренним стенкам колец, примыкающих к меньшему основанию, а распорные элементы выполнены в виде выступов на наружной поверхности кольца большего диаметра. This goal is achieved by the fact that in a known heat exchange tube with an insert inside, made in the form of coaxial hollow truncated cones with the same wall thickness in each section, installed with a gap relative to the pipe wall, moreover, a ring of the corresponding diameter is adjacent to the end face of the larger base, and The gap between the ring and the inner wall of the pipe in contact with the latter is symmetrically placed spacer elements, to the end of the smaller base of each cone is adjacent a ring with a diameter equal to the diameter e th base to the pointed free edges, the walls of the cone formed with evenly spaced slotted cutouts, wherein at the tube axis is a rod fixedly attached to the inner walls of the rings adjacent to a lower substrate, and the spacer elements are formed as projections on the outer surface of the larger diameter ring.
Анализ известных технических решений - аналогов и прототипа - в исследуемой области, т.е. элементов теплообменных аппаратов, позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками, описывающими заявляемую теплообменную трубу с размещенной внутри вставкой, и признать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия". Analysis of known technical solutions - analogues and prototype - in the studied area, i.e. elements of heat exchangers, allows us to conclude that there are no signs in them that are similar to the essential distinguishing features that describe the claimed heat exchange pipe with an insert located inside, and to recognize the claimed solution meets the criterion of "significant differences".
В частности, неизвестны теплообменные трубы с размещенной внутри вставкой, в которых к торцу меньшего основания каждого конуса примыкает кольцо с диаметром, равным диаметру этого основания с заостренными свободными кромками, стенки конуса выполнены с равномерно расположенными щелевыми вырезами, причем, по оси трубы расположен стержень, жестко прикрепленный к внутренним стенкам колец, примыкающих к меньшему основанию, а распорные элементы выполнены в виде выступов на наружной поверхности кольца большего диаметра. In particular, heat exchange tubes with an insert located inside are unknown, in which a ring with a diameter equal to the diameter of this base with sharpened free edges adjoins the end face of the smaller base of each cone, the walls of the cone are made with evenly located slotted cutouts, and a rod is located along the axis of the pipe, rigidly attached to the inner walls of the rings adjacent to the smaller base, and the spacer elements are made in the form of protrusions on the outer surface of the ring of larger diameter.
На фиг. 1 представлена теплообменная труба; на фиг. 2-6 - конус с кольцами; на фиг. 7-11 - теплообменная труба; на фиг. 12-14 - стержень; на фиг. 15 и 16 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 17 - стержень с конусами. In FIG. 1 shows a heat exchange tube; in FIG. 2-6 - cone with rings; in FIG. 7-11 - heat transfer pipe; in FIG. 12-14 - the rod; in FIG. 15 and 16 - section AA in FIG. 1; in FIG. 17 - rod with cones.
В теплообменной трубе 1 с размещенной внутри вставкой 2 (см. фиг. 1), выполненной в форме соосных пустотелых усеченных конусов 3 с одинаковой толщиной стенки в каждом сечении, установленных с зазором а относительно стенки трубы 1, причем, к торцу большего основания 4 примыкает кольцо 5 соответствующего диаметра d1, а в зазоре а между кольцом 5 и внутренней стенкой трубы 1 в контакте с последней симметрично размещены распорные элементы 6, к торцу меньшего основания 7 каждого конуса 3 примыкает кольцо 8 с диаметром d2, равным диаметру d2 этого основания с заостренными свободными кромками 9, стенки конуса 3 выполнены с равномерно расположенными щелевыми вырезами 10, причем по оси трубы расположен стержень 11, жестко прикрепленный к внутренним стенкам колец 8, примыкающих к меньшему основанию 7, а распорные элементы 6 выполнены в виде выступов на наружной поверхности кольца 5 большего диаметра d1.In the
При этом вырезы 10 могут примыкать к кольцу 5 большего диаметра d1 и могут быть выполнены на части длины стенки конуса 3 (см. фиг. 2), вырезы 10 могут быть выполнены по всей длине стенки конуса 3 (см. фиг. 3), распорные элементы 6 могут иметь плоские боковые поверхности, параллельные оси трубы 1 (см. фиг. 2), распорные элементы 6 могут иметь плоские боковые поверхности 12, расположенные под острым углом φ к оси трубы 1 (см. фиг. 3), стенки конуса 3 могут иметь отогнутые наружу участки 13, расположенные по обе стороны щелевого выреза 10 и имеющие длину, равную длине выреза 10 (см. фиг. 4), стенки конуса 3 со стороны кольца 8 меньшего диаметра d2 могут иметь отогнутые наружу участки 13, расположенные по обе стороны щелевого выреза 10 и имеющие длину, меньше длины выреза 10 (см. фиг. 5), вырезы 10 могут быть выполнены с шириной b, постоянной по длине стенки конуса 3 (см. фиг. 6), вырезы 10 могут быть выполнены с шириной, возрастающей в направлении большего основания 4 конуса 3 (см. фиг. 1-5), ширина вырезов 10 смежных конусов 3 может увеличиваться в направлении движения теплоносителя (см. фиг. 7), расстояние L между смежными элементами вставки 2, образованными конусом 3 и кольцами 5 и 8 может быть постоянно по длине трубы 1 (см. фиг. 1), расстояние L между смежными элементами вставки 2 может уменьшаться (L2 < L1) в направлении движения теплоносителя (см. фиг. 8), радиус r2(d2/2) меньшего основания 7 конуса 3 и примыкающего к нему кольца 8 может уменьшаться от элемента к элементу (r2′′ < r2′) в направлении движения теплоносителя (см. фиг. 9), радиус r2(d2/2) меньшего основания 7 конуса 3 и примыкающего к нему кольца 8 у всех элементов может иметь одинаковую величину (см. фиг. 1), радиус r1(d2/2) большего основания 4 конуса 3 и примыкающего к нему кольца 5 может увеличиваться (r1′′ > r1 ) от элемента к элементу в направлении движения теплоносителя (фиг. 10), длина l элементов (3, 5, 8) может уменьшаться (l2 < l1) в направлении движения теплоносителя (см. фиг. 11), все элементы (3, 5, 8) вставки 2 могут иметь равную длину l (см. фиг. 7), стержень 11 может иметь в поперечном сечении форму прямоугольника 14, большая сторона которого равна внутреннему диаметру кольца 8, примыкающего к меньшему основанию 7 конуса 3 (см. фиг. 1, 12), стержень 11 может в поперечном сечении иметь форму прямоугольника 15, большая сторона которого меньше внутреннего диаметра кольца 8, примыкающего к меньшему основанию 7 конуса 3, а на боковых поверхностях стержня 11 выполнены выступы 16, контактирующие с внутренней поверхностью кольца 8 (см. фиг. 1, 13), стержень 11 может иметь в поперечном сечении форму прямоугольника, причем, величина его большей стороны 17 ступенчато уменьшается по длине трубы 1 в направлении движения теплоносителя (см. фиг. 1, 14), стержень 11 может иметь в поперечном сечении форму круга, диаметр которого равен внутреннему диаметру кольца 8, примыкающего к меньшему основанию 7 конуса 3 (см. фиг. 1, 15), стержень 11 может быть снабжен выступами 18 обтекаемой формы, расположенными в зоне колец 8, примыкающих к меньшему основанию 7 конуса 3, установленными в контакте с внутренней поверхностью упомянутых колец 8 (см. фиг. 1, 16), расположение на стержне 11 каждого последующего в направлении движения теплоносителя элемента вставки 2, образованного конусом 3 и кольцами 5 и 8, может соответствовать расположению параллельно перенесенного вдоль оси трубы предыдущего элемента вставки 2 на место вышеуказанного элемента (см. фиг. 17), расположение на стержне 11 каждого последующего в направлении движения теплоносителя элемента вставки 2, образованного конусом 3 и кольцами 5 и 8, может соответствовать расположению параллельно перенесенного вдоль оси трубы предыдущего элемента вставки 2 на место вышеуказанного элемента, а после переноса повернутого на угол Ψ вокруг указанной оси относительно предыдущего элемента (см. фиг. 17).In this case, the cut-
Теплообменная труба работает следующим образом (см. фиг. 1). The heat exchange pipe operates as follows (see Fig. 1).
Благодаря размещению внутри трубы 1 вставки 2, выполненной в форме соосных пустотелых усеченных конусов 3, закрепленных в трубе посредством колец 5 и 8 и стержня 11 и установленных с зазором относительно стенки трубы 1, образуются конфузорные участки, на которых происходит увеличение скорости протекающей среды, в результате чего последняя с повышенной скоростью протекает между внутренней поверхностью трубы 1 и кольцами 5 радиуса t1(d1/2), поступая далее в участок трубы с максимальной свободной площадью поперечного сечения, в результате чего скорость среды на этом участке уменьшается, что приводит к интенсивному смешиванию слоев среды за счет возникновения кавитационного режима течения в сопловых сечениях. Одновременно с указанным выше часть среды проходит через отверстие кольца 8 радиуса r2(d2/2), попадая на выходе в диффузорный участок, расположенный внутри усеченного конуса 3, в котором происходит расширение среды и давление уменьшается. Поэтому в указанную зону пониженного давления через выполненные в стенке конуса 3 щелевые вырезы 10 происходит частичное перетекание среды из зоны повышенного давления, представляющей из себя конфузорный участок, что создает поперечное движение среды у поверхности трубы с одновременным ее отводом от последней и тем самым, интенсифицируется процесс теплоотдачи. При этом также происходит процесс интенсивного перемешивания удаленных от поверхности трубы слоев жидкости, перемещающихся к внутренней поверхности трубы вдоль стенки конуса 3, выполненной с равномерно расположенными щелевыми вырезами 10, в результате чего коэффициент теплоотдачи с внутренней стороны трубы 1 приближается к коэффициенту теплоотдачи пластинчатого теплообменника.Due to the placement inside the
Фиксирование вставки 2 в трубе 1 осуществляется с помощью распорных элементов 6, размещенных симметрично с зазором между кольцом 5 и внутренней стенкой трубы 1 в контакте в последней (см. фиг. 1). The
Дальнейшая интенсификация теплообмена осуществляется путем соответствующего выполнения щелевых вырезов 10 на части длины стенки конуса 3, примыкающих к кольцу 5 большего диаметра d1 (см. фиг. 2) или по всей длине стенки конуса 3 (см. фиг. 3), путем соответствующего расположения плоских боковых поверхностей распорных элементов 6, а именно, параллельно оси трубы 1 (см. фиг. 2), или под острым углом φ к оси трубы 1 (см. фиг. 3), последнее обеспечивает закрутку потока у поверхности трубы 1, интенсифицируя процесс теплоотдачи, путем выполнения стенки конуса 3 с отогнутыми наружу участками 13, расположенными по обе стороны щелевого выреза длиной, равной длине выреза 10 (см. фиг. 4), или выполнения отогнутых наружу вышеуказанных участков 13 со стороны кольца 8 меньшего диаметра d2, имеющих длину меньше длины выреза 10 (см. фиг. 5), что обеспечивает перенос более удаленных от поверхности трубы 1 слоев среды к ее поверхности, путем соответствующего выбора ширины вырезов 10 по длине стенки конуса 3, а именно с постоянной шириной b (фиг. 6) или возрастающей в направлении большего основания 4 конуса 3 (см. фиг. 1-%).Further intensification of heat transfer is carried out by correspondingly making slotted cut-
В связи с уменьшением температурного напора по длине трубы в направлении движения теплоносителя, а соответственно, и ухудшение теплообмена, интенсификация последнего осуществляется путем увеличения ширины выреза 10 смежных конусов 3 в направлении движения теплоносителя (см. фиг. 7) путем уменьшения расстояния L(L2 < <L1) между смежными элементами вставки 2, образованными конусом 3 и кольцами 4 и 8, в направлении движения теплоносителя (см. фиг. 8) путем уменьшения радиуса r2(f2/2) меньшего основания 7 конуса 3 и примыкающего к нему кольца 8 от элемента к элементу (r2′′ < r2′ ) в направлении движения теплоносителя (см. фиг. 9), путем увеличения радиуса (d1/2) большего основания 4 конуса 3 и примыкающего к нему кольца 5 от элемента к элементу (r1′′ > r1′ ) в направлении движения теплоносителя (см. фиг. 10), путем уменьшения длины l(l2 < l1) элементов, состоящих из конуса 3 и колец 5 и 8, в направлении движения теплоносителя (см. фиг. 11). В результате последних трех случаев достигается перенос к поверхности трубы более удаленных от нее слоев среды и увеличение скорости в суженном сечении у поверхности трубы.Due to the decrease in temperature head along the length of the pipe in the direction of movement of the coolant, and, accordingly, the deterioration of heat transfer, the latter is intensified by increasing the cut-out width of 10
Интенсификация теплообмена достигается также путем выполнения стержня 11 соответствующей формы поперечного сечения, а именно, в форме прямоугольника 14, большая сторона которого равна внутреннему диаметру кольца 8, примыкающего к меньшему основанию 7 конуса (см. фиг. 1, 12), в форме прямоугольника 15, большая сторона которого меньше внутреннего диаметра кольца 8, примыкающего к меньшему основанию 7 конуса 3, а на боковых поверхностях стержня 11 выполнены выступы 16, контактирующие с внутренней поверхностью кольца 8 (см. фиг. 1, 13), в форме прямоугольника с его большой стороной 17, ступенчато уменьшающейся по длине трубы 1 в направлении движения теплоносителя (см. фиг. 1, 14), в форме круга, диаметр которого равен внутреннему диаметру кольца 8, примыкающего к меньшему основанию 7 конуса 3 (фиг. 1, 15), а также путем снабжения стержня 11 выступами 18 обтекаемой формы, расположенными в зоне колец 8, примыкающих к меньшему основанию 7 конуса 3, установленных с внутренней поверхностью упомянутых колец 8 (см. фиг. 1, 16). The intensification of heat transfer is also achieved by performing the
Дополнительно интенсифицировать процесс теплообмена, особенно при больших значениях внутреннего диаметра трубы, можно за счет расположения на стержне 11 каждого последующего в направлении движения теплоносителя элемента вставки 2, образованного конусом 3 и кольцами 5 и 8, соответствующего расположению параллельно перенесенного вдоль трубы предыдущего элемента вставки 2 на месте вышеуказанного элемента, а после переноса повернутого на угол Ψ вокруг указанной оси относительно предыдущего элемента (см. фиг. 17), так как в этом случае достигается равномерное перемешивание слоев жидкости по всему периметру трубы на всей ее длине. It is possible to intensify the heat transfer process additionally, especially for large values of the pipe’s inner diameter, due to the location on the
Таким образом, предложенное конструктивное решение теплообменной трубы с размещенной внутри вставкой интенсифицирует теплообмен за счет увеличения коэффициента теплоотдачи с ее внутренней стороны и при этом теплообменная труба сочетает в себе достоинства труб круглого сечения и пластинчатых теплообменных элементов, что приводит одновременно к уменьшению массы и габаритов теплообменников, содержащих указанные трубы. Thus, the proposed constructive solution of a heat exchanger pipe with an insert located inside intensifies heat transfer by increasing the heat transfer coefficient from its inner side, and at the same time, the heat transfer tube combines the advantages of circular tubes and plate heat exchanger elements, which simultaneously leads to a decrease in the mass and dimensions of heat exchangers, containing the specified pipe.
Claims (24)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5018909 RU2027137C1 (en) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | Heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5018909 RU2027137C1 (en) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | Heat exchanger |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2027137C1 true RU2027137C1 (en) | 1995-01-20 |
Family
ID=21592742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5018909 RU2027137C1 (en) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | Heat exchanger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2027137C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101893404A (en) * | 2010-08-06 | 2010-11-24 | 北京化工大学 | Arch static turbulent element in heat exchange pipe |
| RU2472005C2 (en) * | 2011-01-18 | 2013-01-10 | Виктор Альбертович Пилюш | External combustion engine |
| RU2553046C1 (en) * | 2013-11-21 | 2015-06-10 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Radiator of honeycomb type with swirler inserts for oil and water cooling |
-
1991
- 1991-12-25 RU SU5018909 patent/RU2027137C1/en active
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 1348622, кл. F 28F 1/01, 1987. * |
| 2. Авторское свидетельство СССР N 1449821, кл. F 28F 1/02, 1989. * |
| 3. Авторское свидетельство СССР N 1420333, кл. F 28F 1/40, 1988. * |
| 4. Бажан П.И. Каневец Г.Е. Селиверстов В.М. Справочник по теплообменным аппаратам. М.: Машиностроение, 1989, с.72. * |
| 5. Авторское свидетельство СССР N 821846, кл. F 28F 1/40, 1981. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101893404A (en) * | 2010-08-06 | 2010-11-24 | 北京化工大学 | Arch static turbulent element in heat exchange pipe |
| RU2472005C2 (en) * | 2011-01-18 | 2013-01-10 | Виктор Альбертович Пилюш | External combustion engine |
| RU2553046C1 (en) * | 2013-11-21 | 2015-06-10 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Radiator of honeycomb type with swirler inserts for oil and water cooling |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7814967B2 (en) | Heat exchanger | |
| US2488615A (en) | Oil cooler tube | |
| US3921711A (en) | Turbulator | |
| US4881596A (en) | Heat exchange pipe for heat transfer | |
| US3450199A (en) | Heat exchanger | |
| RU2027137C1 (en) | Heat exchanger | |
| EP0344261A1 (en) | Heat exchange device | |
| US3498370A (en) | Heat exchanger | |
| US1935412A (en) | Fluid cooler | |
| KR100768763B1 (en) | Fluid flow contouring apparatus for enhanced heat transfer and method for enhancing heat transfer | |
| SU1746196A1 (en) | Heat exchange tube | |
| JPS5855335Y2 (en) | Double pipe heat exchanger for liquids | |
| SU1758386A1 (en) | Method for manufacture of heat exchange tube | |
| SU1719873A1 (en) | Heat exchange element | |
| RU2036407C1 (en) | Heat exchanger | |
| KR102048518B1 (en) | Heat exchanger having a heat exchange promoting member formed therein | |
| RU2030702C1 (en) | Heat exchange surface | |
| SU1761248A1 (en) | Vortex generator | |
| RU2039922C1 (en) | Tubular heat exchanger | |
| RU2066036C1 (en) | Heat exchange member | |
| JPS6222992A (en) | Multi-tubular heat exchanger | |
| SU1126797A1 (en) | Double-pipe heat-exchanging apparatus | |
| RU2036406C1 (en) | Coil-type shell-and-tube heat exchanger | |
| RU2084793C1 (en) | Swirl heat-exchange member | |
| RU2192593C1 (en) | Helical heat exchanger |