RU2066036C1 - Heat exchange member - Google Patents

Abstract

FIELD: automotive industry; cooling facilities; radiators, evaporators, air conditioners, coolers. SUBSTANCE: heat exchange member is made in form of flat tube with longitudinal channels divided by partitions. To increase heat transfer and efficiency of heat exchange member lobe-type ribs are installed on outer side of tube. Ribs pointed in direction of top are located on inner side of tube on partitions and sides provided with projections. Ribs are thin-walled, thickness 0.2- 0.5 mm, and are placed with half displacement relative to each other. EFFECT: increased heat transfer and efficiency of heat exchange member. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в качестве радиаторов испарителей, конденсаторов, используемых в автотракторной промышленности и в охладителях газов, используемых в холодильной технике. The invention relates to heat engineering and can be used as radiators for evaporators, condensers used in the automotive industry and in gas coolers used in refrigeration.

Известны элементы (1) в виде плоской трубки с продольными внутренними каналами прямоугольного сечения, на стенках которых со стороны больших сторон выполнены выступы, а на внешней поверхности больших сторон поперечные лепестковые ребра. Known elements (1) in the form of a flat tube with longitudinal internal channels of rectangular cross section, on the walls of which protrusions are made from the sides of the large sides, and transverse lobe ribs on the outer surface of the large sides.

Этот элемент обладает простотой конструкции и высокой технологичностью изготовления. This element has a simple design and high manufacturability.

Недостатком указанного элемента является ограничение теплоотдачи к внутренней поверхности от среды, омывающей равные, в продольном направлении, поверхности каналов. The disadvantage of this element is the limitation of heat transfer to the inner surface from the medium washing the equal, in the longitudinal direction, surface of the channels.

Известен элемент (2) выполненный в виде плоской трубы с продольными внутренними каналами прямоугольного сечения, на стенках которых со стороны больших сторон трубы выполнены выступы в виде локальных элементов. На внешней поверхности больших сторон трубы выполнены внешние лепестковые ребра. Known element (2) made in the form of a flat pipe with longitudinal internal channels of rectangular cross section, on the walls of which from the sides of the large sides of the pipe protrusions are made in the form of local elements. On the outer surface of the large sides of the pipe, external lobe ribs are made.

Эта конструкция элемента позволяет увеличить турбулизацию потока среды в каналах и повысить эффективность теплоотдачи за счет применения локальных выступов. This element design allows to increase the turbulization of the medium flow in the channels and to increase the heat transfer efficiency due to the use of local protrusions.

Недостатком такой конструкции элемента является недостаточная эффективность турбулизации из-за округлых форм локальных выступов и ограничение возможности увеличения поверхности каналов. The disadvantage of this element design is the lack of efficiency of turbulization due to the rounded forms of local protrusions and the limitation of the possibility of increasing the surface of the channels.

Изобретение направлено на решение задачи повышения эффективности теплоотдачи за счет увеличение турбулизации потока среды в элементе и увеличения поверхности каналов. The invention is aimed at solving the problem of increasing the heat transfer efficiency by increasing the turbulization of the medium flow in the element and increasing the surface of the channels.

Указанная задача решается введением внутренних лепестковых ребер на внутренних стенках каналов теплообменного элемента. Применение тонкостенных остроугольных ребер позволяет в широких пределах увеличить поверхность каналов, увеличить турбулизацию потока среды, тем самым увеличить теплоотдачу. This problem is solved by the introduction of inner lobe ribs on the inner walls of the channels of the heat exchange element. The use of thin-walled acute-angled ribs allows a wide range to increase the surface of the channels, increase the turbulization of the medium flow, thereby increasing heat transfer.

Новым признаком является наличие остроугольных ребер на выступах и перегородках. A new sign is the presence of acute-angled ribs on the protrusions and partitions.

На фиг.1 представлен теплообменный элемент, общий вид; на фиг.2 - теплообменный элемент, продольный разрез; на фиг.3 сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 теплообменный элемент, поперечное сечение. Figure 1 presents the heat exchange element, a General view; figure 2 - heat transfer element, a longitudinal section; figure 3 section aa in figure 2; figure 4 heat exchange element, cross section.

Теплообменный элемент выполнен в виде плоской трубы 1 с продольными внутренними каналами 2 прямоугольного сечения. На больших сторонах 3 трубы 1 выполнены продольные выступы 4. На продольных выступах 4 стороны 3 выполнены остроугольные тонкостенные ребра 5 толщиной 0,2 0,5 мм, возвышающиеся над выступами 4 и наклоненные к поверхности канала 2, под острым углом. На перегородках 6 трубы 1 выполнены остроугольные тонкостенные ребра 7, наклоненные к поверхности канала 2 под острым углом. Высота и шаг ребер 5 и 7 выбираются в зависимости от вязкости среды, для которой предназначен теплообменный элемент и располагаемого гидравлического напора. Для снижения гидравлического сопротивления ребра 5 и 7 могут располагаться в шахматном порядке со смещением на половину шага их взаимного расположения. На поверхности больших сторон 3 трубы 1 выполнены внешние поперечные лепестковые ребра 8. The heat exchange element is made in the form of a flat pipe 1 with longitudinal internal channels 2 of rectangular cross section. On the large sides 3 of the pipe 1, longitudinal projections 4 are made. On the longitudinal projections 4 of the side 3, acute-angled thin-walled ribs 5 are made with a thickness of 0.2 0.5 mm, rising above the protrusions 4 and inclined to the surface of the channel 2 at an acute angle. On the partitions 6 of the pipe 1, acute-angled thin-walled ribs 7 are made, inclined to the surface of the channel 2 at an acute angle. The height and pitch of the ribs 5 and 7 are selected depending on the viscosity of the medium for which the heat-exchange element is designed and the available hydraulic pressure. To reduce the hydraulic resistance, the ribs 5 and 7 can be staggered with a half step offset of their relative position. On the surface of the large sides 3 of the pipe 1, external transverse lobe ribs 8 are made.

Данное техническое решение распространяется на теплообменный элемент с любым геометрическим профилем поперечного сечения каналов (круглое, овальное, треугольное и т.д.). This technical solution extends to a heat exchange element with any geometric profile of the cross-section of the channels (round, oval, triangular, etc.).

Теплообменный элемент работает следующим образом. The heat exchange element operates as follows.

В продольные внутренние каналы 2 плоской трубы 1 поступает один из теплоносителей. Движение теплоносителя по каналу 2 сопровождается его интенсивным завихрением при омывании выступов 4 и ребер 5 и 7, наклоненных под острым углом к каналу 2 и разделением потока теплоносителя. Часть потока 9, омывая ребра 5 за счет его наклона под острым углом, перемещается к стенке 3 канала 2, увеличивая тем самым интенсивность турбулизации потока около стенки 3, а другая часть потока 10 перемещается в поперечном направлении канала в обход ребер 5 и 7, образуя интенсивные вихревые потоки на острых кромках ребер 5 и 7, что способствует повышению эффективности теплообменного элемента. С внешней стороны поперечные лепестковые ребра 8 омываются другими теплоносителями, обеспечивая теплоотдачу от стенки 3. В результате происходит теплообмен в элементе. One of the coolants enters the longitudinal internal channels 2 of the flat pipe 1. The movement of the coolant along the channel 2 is accompanied by its intense vortex when washing the protrusions 4 and ribs 5 and 7, inclined at an acute angle to the channel 2 and the separation of the coolant flow. Part of the stream 9, washing the ribs 5 due to its inclination at an acute angle, moves to the wall 3 of the channel 2, thereby increasing the intensity of turbulization of the stream near the wall 3, and the other part of the stream 10 moves in the transverse direction of the channel, bypassing the ribs 5 and 7, forming intense vortex flows on the sharp edges of the ribs 5 and 7, which helps to increase the efficiency of the heat exchange element. From the outside, the transverse lobe ribs 8 are washed by other coolants, providing heat transfer from the wall 3. As a result, heat transfer occurs in the element.

Выполнение теплообменного элемента с турбулизаторами в виде тонкостенных ребер 5 и 7, толщиной 0,2 0,5 мм, позволяет существенно увеличить путем изменения количества ребер внутреннюю поверхность, омываемую теплоносителем, что позволяет в широких пределах увеличить теплоотвод от стенок 3 и 6 в зависимости от вязкости теплоносителя. ЫЫЫ2 The implementation of the heat exchange element with turbulators in the form of thin-walled ribs 5 and 7, a thickness of 0.2 0.5 mm, can significantly increase by changing the number of ribs the inner surface washed by the coolant, which allows a wide range to increase heat dissipation from walls 3 and 6, depending on heat carrier viscosity. YYY2

Claims (3)

1. Теплообменный элемент в виде трубы с продольными внутренними каналами, разделенными перегородками, на наружной поверхности которого выполнены внешние поперечные лепестковые бедра, а на внутренней продольные выступы, отличающийся тем, что на выступах и перегородках в каналах выполнены тонкостенные ребра, заостренные к вершине. 1. A heat-exchange element in the form of a pipe with longitudinal internal channels separated by partitions, on the outer surface of which there are external transverse petal hips, and on the internal longitudinal protrusions, characterized in that thin-walled ribs pointed to the apex are made on the protrusions and partitions in the channels. 2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что ребра в каналах размещены рядами и расположены со смещением на половину шага относительно ребер в смежных рядах. 2. The element according to claim 1, characterized in that the ribs in the channels are arranged in rows and are located with an offset of half a step relative to the ribs in adjacent rows. 3. Элемент по п.1, отличающийся тем, что ребра в каналах установлены под острым углом к поверхности канала. 3. The element according to claim 1, characterized in that the ribs in the channels are installed at an acute angle to the surface of the channel.

Images