Теплообменное устройство типа "труба в трубе Советский патент 1984 года по МПК F28D7/10 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для охлаждения радиоэлектронной аппаратуры.

Известен трубчатьй элемент теплообменника, содержащий располо-. женный внутри спиральный ленточный завихритель, состоящий из последовательно соединенных секций, причём секции 3авихрителя соединены одна, с другой посредством проволочных спиралей, длина которых больше длины секций .

Недоста1ком данногр элемента является невысокий уровень теплообмена.

Известно теплообменное устройство типа труба в трубе, внутренняя из которых снабжена на наружной поверхности спиральным турбулизатором СЗ .

Недостатком данного устройства является низкий уровень теплообмена.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена.

Указанная цель достигается тем, что в теплообменном устройстве типа : труба в трубе, внутренняя из которых снабжена на наружной поверхности спиральным турбулизаторо последний выполнен секционным с размещением секций с заданным шагом вдоль трубы, причем в местах установ;ки секций турбулизатора выполнены отверстия, а между секциями дополни1тельно установлены с заданным шагом центрирующие элементы, навитые на |внутренннло трубу по спирали. На фиг. Г представлено теплообменное устройство, общий вид; на фиг.2элемент устройства в месте расположения турбулизаторов; на фиг. 3 устройство, продольный разрез; на фиг. 4 - то же, поперечный разрез.

Устройства содержит установленны с образованием кольцевого канала I наружную и внутреннкио трубы 2 и 3. При этом в канале I установлены центрирукмдие элементы 4, между которыми расположены спиральные турбулизаторы 5, выполненные секционными и расположенные с заданию шагом, вдоль трубы 3. Причем в местах установки секций турбулизатора на внутренней трубе выполнены отверстия 6, а на наружной - теплрстоки 7, Турбулизаторы 5 расположены между центрирующими элементами 4 непрерывно

или дискретно, могут быть расположены с изменяющимся шагом разным направлением навивки в зависимости от величины теплоподвода.

Устройство работает следующим образом.

Теплоноситель поступает во внутреннюю трубу 3 и частично подогревается в ней за счет лучистого теплообмена между трубами и массопереноса в кольцевом карале . Далее теплоноситель поступает в кольцевой канал 4 и подогревается, воспринима подводимое к наружной поверхности устройства тепло, например, от теплстоков 7 или других конструктивных элементов системы охлаждения радиоэлектронного комплекса или электрорадиоэлементов комплекса, расположенных непосредственно на поверхнос теплообменного устройства. Одновременно через отверстия 6 в кольцевой канал 1 поступает более холодный теплоноситель из внутренней трубы 3 что позволяет уменьшить перепад температур в теплоносителе по длине устройства и тем самым повысить интенсивность теплообмена и соответственно эффективность устройства. Этому способствуют турбулизаторы 5, размещенные в канале, а также определенное конструктивное выполнение центрирующих элементов 4..Теплоноситель, войдя в спиральный канал центрирующего элемента 4 закручивается, турбулизируется и выбрасывается В кольцевой канал 1 с установленными в нем турбулизаторами 5.

При этом теплоноситель частично тормозится в промежутке между центрирующим элементом 4 и турбулизатором 5 в связи с изменением характера движения теплоносителя, от вращательного к поступательному, при этом дополнительно турбулизируется, затем снова меняет движение на вход в следующий турбулизатор с поступательного на вращательио-поступательное теплоноситель движется, врщаясь в спирали, и поступательно вдоль внутренней поверхности наружной трубы 2 в задоре и разбивается о витки спирали. Два этих потока взаимодействуют между собой, а также со струйками теплоносителя, вытекающими из отверстий 6.

. Далее теплоноситель поступает в следукщий турбулизатор 5, и процесс

турбулизации теплоносителя повторяется аналогично ранее рассмотренном При наличии промежутка между турбулизаторами 5 этот процесс дополнительно интенсифицируется за счет изменения характера движения теплоносителя от вращательного к поступательному и Наоборот.

В случае, если теплообменное устройство используют для отвода

больших мощностей процесс турбулизации теплоносителя в кольцевом канале 1 можно интенсифицировать путем вьтолнения в соседних турбулиза5 торах различной навивки спиралей и таким образом увеличить зону местабилизированного течения теплоносителя между двумя турбулизаторами.

Таким образом, изобретение позво) ляет интенсифицировать теплообмен. :

Й/2.2

ТЕПЛООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО, ТИПА ТРУБА В ТРУБЕ, внутренняя из которых снабжена на наружной поверхности спиральным турбулизатором, отличающееся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, турбулизатор выполнен секционным с размещением секций с заданным шагом вдоль трубы, причем в местах установки секций турбулизатора выполнены отверстия, а между секциями дополнительно установлены с заданным шагом .. центрирующие элементы, навитые на внутреннюю трубу по спирали. (Л С