SU1761248A1 - Турбулизатор - Google Patents
Турбулизатор Download PDFInfo
- Publication number
- SU1761248A1 SU1761248A1 SU904870854A SU4870854A SU1761248A1 SU 1761248 A1 SU1761248 A1 SU 1761248A1 SU 904870854 A SU904870854 A SU 904870854A SU 4870854 A SU4870854 A SU 4870854A SU 1761248 A1 SU1761248 A1 SU 1761248A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- flow
- thin
- protrusions
- turbulizer
- depressions
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
- B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
- B01F25/433—Mixing tubes wherein the shape of the tube influences the mixing, e.g. mixing tubes with varying cross-section or provided with inwardly extending profiles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Использование: получение интенсивной турбулентности в омывающем стенку жидкостном или газовом потоке в аппаратах химических производств. Сущность изобретени : тонкостенное тело 1 с выполненными на нем чередующими в шахматном пор дке выступами 4 и впадинами 5 в виде наклонных к направлению потока удлиненных канавок с плоскими гран ми 6 и 7 и пр молинейными кромками 8. Впадины с внутренней стороны тела образуют р д полых лопаток. Тонкостенное тело 1 выполнено трубчатым. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Ё
Изобретение относитс к гидравлике, предназначено дл получени интенсивной турбулентности в омывающем стенку газовом или жидкостном потоке с целью увеличени тепломассообмена в аппаратах химических производств дл интенсификации поверхностных каталитических процессов , в трубчатых теплообменниках, смесител х эмульсий и суспензий.
Известны турбулизаторы, содержащие установленный в потоке жидкости или газа набор плохообтекаемых тел. Такой турбули- затор создает интенсивное турбулентное поле, однако имеет очень высокое гидросопротивление в то врем , как дл чинтенсификации поверхностных процессов достаточно организовать турбулентность в пристенном слое потока.
Известен турбулизатор в виде выполненных на стенке шероховатостей, выштам- повок и канавок различной формы. Он повышает турбулентность в пограничном
слое, однако ввиду неупор доченности вихрей они быстро диссипируют в спутном потоке , ввиду чего их воздействие на тепломассоперенос невелико и определ етс в основном увеличением омываемой поверхности .
Известен турбулизатор, содержащий тонкостенное трубчатое тело с выполненными на нем чередующимс в шахматном пор дке выступами и впадинами, ширина которых уменьшаетс к вершинам выступов и глубине впадин. Этот турбулизатор технологичен и обеспечивает повышение тепло- массопереноса вблизи стенки, не затрагива непосредственно основной поток . Он наиболее близок к предложенному по своей технической сущности и большинству общих существенных признаков. Выбираем его в качестве прототипа изобретени .
Недостатки известного турбулизатора состо т в неорганизованном, хаотичном
XI
О
ю
|
JOO
турбулентном течении у стенки, вызванном обтеканием выступов, отрывом потока за ними, следствием чего вл етс повышенное его гидросопротивление омывающему потоку.
Целью изобретени вл етс обеспечение опережающего роста тепломассообмена по сравнению с гидросопротивлением омываемого участка тонкостенного тела. Это происходит за счет организации семейства спиральных вихревых шнуров, по которому основной поток течет как по роликовым подшипникам.
Эта цель в преложенном устройстве обеспечиваетс тем, что при выполнении турбулизатора в виде тонкостенного тела с выполненными на нем чередующимис в шахматном пор дке выступами и впадинами , ширина которых уменьшаетс к вершинам выступов и глубина впадин, впадины выполнены в виде наклонных к направлению потока удлиненных отрезков канавок с пр молинейной кромкой при вершине, образующих с внутренней стороны тонкостенного тела р д полых лопаток, а также тем, что при выполнении тонкостенного тела трубчатым, грани выступов и впадин выполнены плоскими.
На фиг.1 представлен внешний вид турбулизатора в виде трубы, на фиг,2 - его поперечное сечение; на фиг.З - продольный разрез тонкостенного трубчатого тела и схема обтекани выступов жидкостью; нафиг.4 - вид варианта турбулизатора с плоскими гран ми выступов и впадин; на фиг.5 - поперечное сечение трубчатого варианта турбулизатора с плоскими гран ми, имеющего плоскую развертку.
Турбулизатор (фиг.1, 2) содержит тонкостенное трубчатое тело 1 с выходным патрубком 2 и выходным патрубком 3, с выполненными на его внешней поверхности чередующимис в шахматном пор дке выступами 4 и впадинами 5, образованными гран ми 6 и 7, На внутренней стороне трубы 1 выступы 4 и впадины 5 образуют впадины 8 и выступы 9, образующие полые завихри- вающие лопатки 10 с пр молинейными кромками 11 и плоскими гран ми 12 и 13, расположенными под острым углом к направлению жидкостного потока (фиг.З). В пределе, при плотном размещении выступов 4 и впадин 5 возможно формирование тела 1 сплошь из чередующихс в шахматном пор дке плоскогранных выступов 4 и впадин 5 (фиг.4), образующих гофрированную стенку, развертка которой представл ет часть плоскости, т.е. дл изготовлени такой поверхности можно использовать плоский лист и с помощью лишь изгибной
деформации, без выт жки получать гофрированную поверхность турбулизатора. Глубина впадин 5 и 8 может быть различной в зависимости от назначени турбулизатора.
Дл трубок каталитической насадки, где нужна поверхностна турбулизаци , глубина впадин 5 и 8 может составить всего 1,5...2,5% от эквивалентного гидравлического диаметра dr трубок насадки, дл трубчатых теплообменников - 0,3...0,8dr. Угол наклона пр молинейных кромок 10 выступов 9 к направлению потока определ етс областью применени турбулизатора. Дл создани интенсивной общей завихренности , например, в реакционном аппарате химической технологии, оптимальным вл етс диапазон а 30...60° к направлению потока, в то врем как в каталитических насадках о. 55,..78°, а в теплообменниках
25...45°.
Форма поверхности тонкостенного тела 1 турбулизатора определ етс также осо- бенност ми его применени . При использовании в трубчатых теплообменниках тело 1 может быть тонкостенной трубой круглого, эллиптического или пр моугольного сечени ;при использовании изобретени в каталитических насадках тело 1 может быть кольцеобразным, например коническим .
Предложенна форма выполнени турбулизатора может быть выполнена как элемент конструкции теплоэнергетического агрегата (камеры сгорани , теплообменника , реакционного аппарата химической технологии ).
При подаче жидкости или газообразного рабочего тела к патрубку 2 поток обтекает выступы 9 и образует за кромками 11 лопаток 10 примыкающие к гран м 12 вихревые шнуры 14, стекающие ввиду наклона кромок 11 к направлению потока вдоль стенок трубчатого тела 1. Кроме того, поток вдоль стенок получает и общую подкрутку в сторону
наклона образованных выступами 9 лопаток 10. Последовательность чередующихс выступов 9 образуют и последовательность спиральных вихревых шнуров 14, обтекающих всю внутреннюю поверхность тела 1, по
которым основной поток как бы перекатываетс , как на гидродинамических роликовых подшипниках. Массообмен между пристенком и потоком возрастает за счет вихревого течени , а гидравлические потери снижаютс за счет отсутстви нерегул рных отрывов потока, локальных зон с большими градиентами потока.
Аналогично происходит обтекание и внешней поверхности тела 1. Форма спиральных отрезков впадин 5 и выступами 4 такова, что обтекающий их поток может быть не только продольным, параллельным оси трубчатого тела 2, но и поперечным, например при обтекании пучков теплооб- менныхтруб. Кроме повышени теплообмен- ных качеств турбулизатор имеет существенно большую эластичность, позвол ет сгибать, удлин ть и укорачивать его без возникновени в материале опасных напр жений при значительных деформаци х. Это обсто тельство повышает надежность реакционных и теплообменных аппаратов, в которых применен предложенный турбулизатор. Наличие на поверхности турбулизатора полых хордаль- ных лопаток, образованных выступами 4 и 5, предотвращает его засорение при использовании загр зненных жидкостей, содержащих крупные волокнистые включени , что неизбежно при использовании лопаточных за- вихрителей.
J
Фиг 1
Claims (1)
1.Турбулизатор, содержащий тонкостенное тело с выполненными на нем чередующимис в шахматном пор дке выступами и впадинами, ширина которых уменьшаетс к вершинам выступов и глубине впадин, отличающийс тем, что, с целью опережающего повышени интенсивности тепломассопереноса между поверхностью стенки и омывающим ее потоком по сравнению с гидросопротивлением , впадины выполнены в виде наклонных к направлению потока удлиненны) канавок с пр молинейной кромкой при вершине , образующих с внутренней стороны тонкостенного тела р д полых лопаток.
2,Турбулизатор по п.1, о т л и ч а ю щи й- с тем, что грани выступов и впадин выполнены плоскими.
/ б
7
/4фс/г 5
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904870854A SU1761248A1 (ru) | 1990-10-02 | 1990-10-02 | Турбулизатор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904870854A SU1761248A1 (ru) | 1990-10-02 | 1990-10-02 | Турбулизатор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1761248A1 true SU1761248A1 (ru) | 1992-09-15 |
Family
ID=21538645
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904870854A SU1761248A1 (ru) | 1990-10-02 | 1990-10-02 | Турбулизатор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1761248A1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2515315C2 (ru) * | 2008-11-26 | 2014-05-10 | Калгон Карбон Корпорейшн | Способ и устройство для использования смесительных элементов в системах уф-обеззараживания сточных вод/оборотной воды |
RU2719999C1 (ru) * | 2016-12-15 | 2020-04-23 | Форд Отомотив Санайи А.Ш. | Многоступенчатый смеситель |
RU2727595C1 (ru) * | 2019-12-03 | 2020-07-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Поверхность теплообмена |
-
1990
- 1990-10-02 SU SU904870854A patent/SU1761248A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
В.В. Струминский Проблемы турбулентных течений. М.: Наука. 1977, с.88-97, рис. 1. Патент FR № 1252033, кл. F 28 D, 1960. Патент US N° 2663321, кл. 138-39, 1953. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2515315C2 (ru) * | 2008-11-26 | 2014-05-10 | Калгон Карбон Корпорейшн | Способ и устройство для использования смесительных элементов в системах уф-обеззараживания сточных вод/оборотной воды |
RU2719999C1 (ru) * | 2016-12-15 | 2020-04-23 | Форд Отомотив Санайи А.Ш. | Многоступенчатый смеситель |
RU2727595C1 (ru) * | 2019-12-03 | 2020-07-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Поверхность теплообмена |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4211277A (en) | Heat exchanger having internal fittings | |
US4981368A (en) | Static fluid flow mixing method | |
US4929088A (en) | Static fluid flow mixing apparatus | |
RU2645861C1 (ru) | Теплообменник типа "труба в трубе" с вращающейся трубой | |
CA2470785A1 (en) | Turbulence generator | |
CA2417273C (en) | Static mixer element and method for mixing two fluids | |
SU1761248A1 (ru) | Турбулизатор | |
RU2712706C1 (ru) | Теплообменник типа "труба в трубе" с вращающейся теплообменной поверхностью | |
US4245697A (en) | Tubular body | |
US3330336A (en) | Heat exchanger tubes with longitudinal ribs | |
Webb | The flow structure in the louvered fin heat exchanger geometry | |
DE4343405A1 (de) | Rohr, insbesondere zur Verwendung als Wärmetauschrohr für Rohrbündelwärmeübertrager | |
CN105526825A (zh) | 一种新型相间螺旋内肋扭曲换热管 | |
RU2502930C2 (ru) | Струйный теплообменник типа труба в трубе | |
KR880007993A (ko) | 열전달 효율강화장치 | |
RU2078296C1 (ru) | Устройство для интенсификации конвективного теплообмена | |
US6354514B1 (en) | Method and apparatus for treating material having poor thermal conductivity | |
RU2391613C1 (ru) | Кожухотрубный теплообменник | |
RU2027137C1 (ru) | Теплообменная труба с размещенной внутри вставкой | |
Ahmed et al. | Review on heat transfer enhancement by insert devices | |
RU2305589C1 (ru) | Гидродинамический кавитационный реактор | |
RU2282115C1 (ru) | Теплогенератор гидравлический | |
SU1746196A1 (ru) | Теплообменна труба | |
RU176784U1 (ru) | Трубчатый теплообменник | |
SU1674950A1 (ru) | Пакет насадки тепломассообменного аппарата |