Теплообменный элемент Советский патент 1986 года по МПК F28F1/42 F28F21/08 F28F13/02 

1232922

Изобретение относится к теплотехнике и может использовано в устем по вн вы ла

тановках, работающих в условиях высоких температур.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена и повышение эксплуатационной .надежности при работе в условиях высоких температур.

На фиг. 1 изображен предлагаемый теплообменный эле 1ент; на фиг. 2 - теплообменная поверхность с дискретными выступами из легкоплавкого материала; на фиг, 3 -- то же 5 с кольцевьми турбулизирующими выступами из более легкоплавкого материала.

Теплообменный элемент содержит теплообменную поверхность 1 на которой размещены турбулизируюнще выступы 2 выполненные из более легкоплавкого материала, чем материал теплообменной поверхности. В качестве материала для изготовления труб могут быть использованы медь, латунь сталь, а в качестве материалов выступов - олово, свинецJ висмз т,| кадмий -ши их сплавыэ причем сочетание материала поверхности 1 и М 1териала выступов 2 может быть любым.

Изготовление турбулизирующих зыс™ тупов происходит след тощим образом.

Внутреннюю поверхность трубы обез ркиривают в растворе NaOH, протравливают 40 мин в растворе (НдРО, -50%, НС1, - 50%)|-при 80°С, затем проме;кутки, которые должны быть между выступамиS т.е, не смачиваемые расплавом, покрывают жиро- ньм слоем (маслом ВМ-6) при помощи специального устройства представляющего собой стержень с укрепленными на нем через определенные проме- кутки прижимными щетками 5 смоченными масломо

После нанесения масла трубу нагрвают до 150 С и последовательно подают инертный газ 8 флюсовьм состав () и жидкий расплав (55% РЬр 45% Bi) разогретый до 180 С, Нанесение флюса и расплава осуществляют погружением трубы в ванну с флюсом н в ванну с расплавомJ при этом уча cTKHj покрытые масломj остаются несмоченными.

2

)

5

0

5

Излишки расплава удаляют с капель- турбулизаторов сильным встряхиванием разогретой Vpy6bi в вертикальном положении, В охлажденном состоянии внутренняя поверхность трубы имеет выступы в виде застывших капель расплава.

При двюкении в трубах аппарата н агреваемого потока на поверхности выступов 2.. расплавляюш.ихся под действием температуры потока, появляются волны, обусловленные совместным действием сил трения и поверхностного натяжения, которые турбули- зируют пристенный пограничный слой нагреваемого потока. Б результате турбулизации колеблющейся поверхностью теплоотдача от поверхности i трубчатого аппарата к нагреваемому потоку увеличивается, причем гидравлическое сопротивление уменьшается из-за того,, что подвижная поверхность выступов 2 произвольно приникает наиболее энергетически выгодную форму,, оказьшая наименьшее сопротивление ,цвижуш.емуся потоку.

Теплоотдача от теплообменной поверхности I5 выполненной с выступами 2 к ядру потока возрастает с увеличением толщины выступов, но одновременно растет и доля уноса расплава с к:х поверхности, В связи с этим оптимальная толщина выступов лежит в диапазоне 0,025-0,, 25 мм а опти5 мальная длина (протяженность в направлении движения нагреваемого потока) - в диапазоне от 5 до 30 мм.При дальнейшем увеличении длины выступа масса расплава локализируется на гра0 нице выступа с промежутком, в направлении движения нагреваемого потока, что приводит к частичному уносу расплава и соответственно к уменьшению средней толщины выступов, т,е, к

5 снижению коэффициента теплоотдачи. Уменьшение длины капли ведет также к снизкению коэффициента теплоотдачи ,

Есл:а в качестве нагреваемого по0 тока используется веществоj вызьгоаю- щее загрязнение теплообменной поверхности ,, го колебание выступов 2 предот13ращает ее загрязнение.

0

Редактор Н.Егорова

Фи.З

Составитель О.Акимова

Техред М.Ходанич . Корректор В,Синицкая

Заказ 2756/39 Тираж 589Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, , Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород,ул.Проектная, 4

Фиг. 2