SU1719873A1 - Теплообменный элемент - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к теплообмен- ному оборудованию, в частности к конструкции кожухотрубных теплообменников. Цель изобретени  - интенсификаци  теплообмена . Теплообменный элемент выполнен в виде трубы овальногб профил , винтообразно закрученного относительно ее оси, при этом площадь ее поперечного сечени  измен етс  в пределах от 0,87 до 1,0 максимальной площади поперечного сечени  с плавным переходом от овального к измен ющемус  по длине многогранному профилю. Шаг периодического изменени  площади поперечного сечени  профил  трубы составл ет 0,025-0,25 шага закрутки трубы и 0,3-1,5 максимального размера овала. 1 з.п. ф-лы.5 ил. V fe

Description

Изобретение относитс  к теплообмен- ным аппаратам.

Известен кожухотрубный теплообмен- . .ник, содержащий пучок винтообразно закрученных труб овального профил , установленных с касанием соседнихтруб по максимальному размеру овала и закрепленных пр мыми круглыми концами в трубных досках. При этом трубы установлены с зазорами , образующими по длине пучка щелевые каналы.дл  прохода теплоносител  при поперечном обтекании пучка. Максимальна  ширина каналов равна половине разности между максимальным и минимальным размерами овала.

Недостатком этого устройства  вл етс  низка  эффективность теплообмена.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  кожухотрубный теплообменник, содержащий винтообразно закрученные трубы фасонного профил , закрепленные пр мыми круглыми концами в трубных досках. При этом профиль труб выполнен в виде овала, имеющего ширину, равную диаметру пр мых концов, а шаг их закрутки составл ет 12-25 максимальных размеров овала.

Однако это устройство характеризуетс  недостаточно интенсивным теплообменом при течении теплоносител  внутри труб. .

Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  теплообмена внутри винтообразно закрученной трубы путем периодического изменени  площади поперечного сечени  и формы профил  трубы по ее длине.

ю

00

м

со

На фиг. 1 изображен теплообменный элемент в виде винтообразно закрученной трубы измен ющегос  фасонного профил , общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 (в виде многогранника); на фиг. 3 -сечение Б-Б на фиг. 1 (в виде деформированного овала); на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1 (в виде многогранника); на фиг. 5 - сечение ГТ на фиг. 1 (в виде овального профил ).

На фиг. 1-5 обозначено: S - шаг закрутки трубы; d - максимальный размер овального профил , дл  которого площадь поперечного сечени   вл етс  максимальной; t - шаг периодического изменени  площади поперечного сечени  трубы.

Теплообменна  труба, закрученна  от- но сительно своей оси. имеет периодически мен ющийс  по длине трубы профиль с плавным переходом от овального профил  к профилю с деформированными большими стенками. При этом периодически измен етс  и площадь поперечного сечени  трубы от 1,0 до 0,87 максимальной площади с шагом t, составл ющим 0,025-0,25 шага закрутки трубы (S) и 0,3-1,5 максимального размера овала (d).

Устройство работает следующим образом ..

При циркул ции потока жидкости по трубе осуществл етс  его спиральна  закрутка , а периодические пережати  сечени  трубы вызывают изменени  профилей скорости по ее длине.

Спиральна  закрутка потока приводит к уменьшению толщины пристенного сло  за счет действи  центробежных сил на поток теплоносител , движущийс  по криволинейной траектории, а периодическое пережатие сечени  трубы по ее длине - к дополнительной турбулизации пристенного сло  за счет срыва потока при обтекании стенки трубы с переменным профилем и интенсификации теплообмена. Использование теплообменного элемента позвол ет интенсифицировать процесс теплообмена между внутренней поверхностью трубы и теплоносителем и улучшить массогабаритные характеристики аппарата.

Claims (2)

1.Теплообменный элемент в виде винтообразно закрученной трубы удлиненного фасонного профил , отличающийс  тем, что, с целью интенсификации теплообмена , труба выполнена с последовательно расположенными участками, каждый из которых имеет переменный профиль и проходное сечение, плавно измен ющиес  соответственно от овального к профилю с

деформированными стенками, причем минимальное уменьшение сечени  трубы составл ет 0,87 от ее максимальной площади поперечного сечени .

2.Элемент по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что шаг между упом нутыми участками

трубы составл ет 0,025-0,25 шага закрутки трубы и 0,3-1,5 максимального размера овального профил .

.-4

FfTF1

LA

6-6

Фиъ,2

Фиг.З

Фиг Л

8-8

Г-Г

-«

ФигМ

Фиг 5