SU1638534A1 - Теплообменна труба - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к элементам теплообменной техники. Цель изобретени  интенсификаци  теплообмена. Труба с чередующимис  цилиндрическими участками 1 и участками 2 в форме сферы, в которой участки 1 через один смещены на величину, исключающую перекрытие их поперечных сечений, и расположены тангенциально к участкам 2, причем их центры 6 не. совпадают с плоскост ми осей 3 и 4 участков 1, что обеспечивает турбулизацию потока в сферах за счет одновременного действи  р да факторов: внезапного расширени  сечени , скручивани  потока и расплющивани  его при обтекании сферы, и способствует интенсификации теплообмена. 3 ил.

Description

4

О

со

00

01 О)

J

Изобретение относитс  к теплотехнике, в частности к трубчатым элементам теплообменников .

Цель изобретени  - интенсификаци  теплообмена.

На фиг. 1 изображена труба, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1.

Теплообменна  труба содержит цилиндрические участки 1, чередующиес  с симметричными профилированными участками в форме сферы 2. Продольные оси 3, 4 смежных цилиндрических участков 1 расположены параллельно и смещены на одинаковую величину не менее радиуса участка 1 в противоположные стороны относительно плоскости симметрии 5 сферы 2, причем радиус сферы 2 имеет величину не менее диаметра цилиндрического участка 1, ее центр 6 размещен вне плоскости, проход щей через продольные оси 3, 4 смежных цилиндрических участков 1. Такое выполнение исключает перекрытие поперечных сечений смежных цилиндрических участков 1.

Труба работает следующим образом.

По трубе протекает, например, холодный воздух, а снаружи она омываетс  теплоносителем , например, дымовыми газами, которые передают тепло воздуху через стенку трубы.

Поток из тангенциально расположенного цилиндрического участка 1 поступает в сферу 2, под углом к нормальной плоскости а, что обусловлено несовпадением осей цилиндрических участков 1 с осью сферы 2. Это обсто тельство и действие центробежных сил заставл ет объемный поток при обтекании сферы 2 смещатьс  в нормальную плоскость со скручиванием и постепенным расплющиванием. Сделав оборот в этом направлении, поток выходит в зону входного отверсти  предыдущего цилиндрического участка 1, оттесн етс  попутным поступающим потоком к выходному отверстию последующего цилиндрического участка 1, наход щемус  на одном уровне с входным, и выходит в следующий цилиндрический участок 1, где он выравниваетс , успокаиваетс  и ускор етс .

Смещение центра сферы 2 от плоскости осей цилиндрических участков 1 должно обеспечить наиболее полное обтекание сферы и вхождение потока под более острым углом в выходное отверстие, дл  чего поток необходимо сориентировать как можно более вертикально, с тем, чтобы получить траекторию его движени , близкую к витку спирали. В соответствии с этим смещение должно составл ть 1/2-1/3 диаметра цилиндрического участка 1, так как при меньшем значении обтекание сферы потоком должно происходить по выходному отверстию , что приведет к неизбежному отслаиванию части потока в это отверстие, а

оставша с  после некоторой потери скорости в сфере будет подмешиватьс  к вход щему и разбиватьс  им. В целом же выход неупор доченного потока будет затруднен . Все это приведет к значительным

динамическим потер м. При большем, чем 1/2 диаметра, смещении и, следовательно, увеличении размеров сферы 2, потери также возрастут из-за большого снижени  динамического напора, так как в этом случае

услови  приближаютс  к свободному истечению струи в неограниченный объем.

Длина цилиндрического участка 1 должна обеспечить выравнивание скоростей потока по сечению трубы. В гидравлических

расчетах эта длина принимаетс  равной 5 диаметрам трубы.

За счет того, что в сферических участках поток подвергаетс  сложному воздействию - внезапное одностороннее расширение сечени , скручивание потока и расплющивание его - происходит интенсивна  турбулизаци  теплоносител  и последующее выравнивание потока,в результате чего улучшаетс  теплообмен.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Теплообменна  труба, содержаща  расположенные в чередующемс  пор дке цилиндрические участки, сопр женные с

   симметричными профилированными участками , причем продольные оси смежных цилиндрических участков расположены параллельно и смещены относительно плоскости симметрии профилированного участка на одинаковую величину в противоположные стороны, отличающа с  тем, что, с целью интенсификации теплообмена, профилированные участки выполнены в форме сферы с радиусом, не

   менее диаметра цилиндрических участков, причем смещение осей последних имеет величину не менее радиуса этих участков, а центр сферы расположен вне плоскости, проход щей через продольные оси цилиндрических участков.

   А-А

   0ж.5