Теплообменная труба Советский патент 1985 года по МПК F28F1/14 F28F21/06 

1 1 Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для нагрева или охлаждения сильно агрессивных кислот. Известен теплообменник с трубными решетками и поперечнь1ми перегородками в межтрубном пространстве. Трубные решетки соединены между собой радиальными перегородками, обеспечивающими зигзагообразный пут среды t.13. Недостатками данного теплообменника являются невысокая интенсивность теплообменника и невозможнЬст применения в среде агрессивных теплоносителей . Известна теплообменная труба с продольными ребрами, образующими чередующиеся диффузорные и конфузор ные межреберные каналы L2). Однако интенсификация теплообмена при этом недостаточна из-за не полного перемешивания межреберных и надреберных потоков. Кроме того, невозможно использовать эту трубу для теплообмена в коррозионно-актив ных средах. Цель изобретения - интенсификаци теплообмена. Поставленная цель достигается тем, что в теплообменной трубе с продольными ребрами, образующими чередующиеся диффузорные и конфузор ные межреберные каналы, каждый из конфузорных и диффузорных каналов состоит по крайней мере из двух участков, имеющих разный угол раскр тия и разный угол между его осью и осью трубы. С целью повышения эксплуатацион ной надежности при работе в коррозионно-активиых средах стенка трубы и ребра могут быть выполнены из на полненного полимера, подвергнутого облучению, причем материал ребер имеет теплопроводность большую, че материал стенки трубы. На фиг. 1 изображена теплообменная труба, общий вид; на фиг. 2 то же, поперечный разрез; на фиг. оребрение, вид сверху. Теплообменная труба 1 содержит продольные ребра 2, образующие чер дующиеся диффузорные и конфузорные каналы. Диффузорный канал состоит из участка 3 с углом раскрытия -jи углом между его осью и осью трубы ot и участка 4 с углом раскрытия J2 углом между его .осью и осью трубы oCj. Конфузорный канал состоит из участка 5 с углами f и ai и участка 6с углами j-, и ot . Стенка трубы 1 и ребра 2 выполнены из наполненного полимера, подвергнутого облучению до 80-100 мрад, причем материал ребер имеет теплопроводность большую, чем материал стенки трубы 1. В качестве материала для стенки трубы 1 может быть использован полимер следующего состава, %: полиэтилен низкой плотности 79, каучук 1, наполнитель 20 (сажа 10, графит 10), а в качестве материала ребер,- полимер следующего состава.%:полиэтилен низкой плотности 68, каучук 2, наполнитель 30 (сажа 15, графит 15). Вместо полиэтилена низкой плотности может быть использован полиметилметакрилат, найлон, полипропилен . Применение полимера, как материала для изготовления устройства, обусловлено тем, что в среде концентрированных кислот даже высоколегированные стали не обладают достаточной коррозионной стойкостью. Облучение полимера (например, полиэтилена) повышает его механи-. ческую прочность до облучении до 80-100 мрад, причем меньшая доза облучения не обеспечивает необходимую прочность, а большая приводит к разрушению материала. Полимерные материалы характеризуются низкой теплопроводностью по сравнению, например, с металлами. Введение добавок, таких как графит, сажа, повьшающих теплопроводность, ухудшает прочность изделия. Поэтому теплообменник изготавливается из материала с различным составом. Труба, несущая основную механическую нагрузку, имеет меньшую теплопроводность, а оребрение, являющееря основной теплопередающей поверхностью, - максимальную для наполненного полимера. При движении среды в теплообменном устройстве вдоль трубы 1 образуются две зоны течения: одна - в межреберномканале (между ребрами 2) со знакопеременным градиентом давления, другая - во внешнем потоке, над ребрами, с постоянным градиентом давления вдоль потока. Вследствие этого возникает знакопеременный гра

1. ТЕПЛООБМЕННАЯ ТРУБА с продольными ребрами, образующими чередующиеся диффузорные и конфузорные межреберные каналы, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, каждый из конфузорных и диффузорных каналов состоит по крайней мере из двух участков, имеющих разный угол раскрытия и разный угол между его осью и осью трубы. 2. Труба по п. 1, отличающаяся тем,что, с целью повышения эксплуатационной надежности при работе Б коррозионно-активных средах, стенка трубы и ребра выполнены из наполненного полимера, подвергнутого облучению, причем материал ребер имеет теплопроводность большую, § чем материал стенки трубы.