Пучок теплообменных труб Советский патент 1989 года по МПК F28D7/16 F28F1/02 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в трубчатых теплообменных аппаратах, в частности в конденсаторах.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена.

На фиг. 1 изображена теплообмен- ная труба пучка, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 то же, поперечный разрез; на фиг, А размещение труб в пучке.

Пучок теплообменных труб 1 расположен вертикальными рядами. Каждая труба пучка состоит из чередующихся по ее длине участков 2, имеющих овальные входное сечение 3 и выходное сечение 4 с взаимно перпендикулярными большими осями овалов. Выходное сечение 4 одного участка служит одновременно входным сечением для следующего участка. Образующая трубы на каящом участке 2 вьтолнена в виде плавной линии, соединяющей входное и выходное овальные сечения 3 и 4 с образованием в промежуточных сечениях овалов, с соотношениями осей, отличающимися от соотношений входного и выходного сечений, соответственно площадь поперечного сечения трубы по длине участка изменяется, принимая последовательно минимальное, максимальное и снова минимальное значения в выходном сече- йии 4, При этом величина смоченного периметра остается постоянной по длине трубы, изменяется площадь поперечного сечения и его форма, по длине трубы 1 образуются диффузорные и конфузорные участки. Образующая может быть вьтолнена по брахистохроне, что позволяет увеличить скорость истечения жидкости.

Трубы в пучке установлены вертикальными рядами, причем в каждом ряду большие оси овалов расположены под углом 45 к оси и имеют одинаковое сечеиие, симметричное трубам смежного ряда.

Труба I может быть изготовлена из цилиндрической трубки путем местных обжатий по длине трубки во взаимно перпендикулярном направлении, Расстояние между местами обжатий определяют расчетньм путем,

В процессе работы пучка среда, проходящая внутри трубы 1, закручивается благодаря перетеканию из одного сопла в другое, перпендикулярное ему. Участки увеличенных скоростей во входном и выходном овальных сечениях 3 и 4 чередуются с участками пониженных скоростей в областях между ними. Это приводит к интенсивному смешиванию слоев жидкости за

Q счет возникновения кавитационного режима течения в сопловых сечениях. Около стенок трубы 1 скорость прохождения особенно увеличивается, что разрушает неподвижный слой жидкости

5 на стенках и интенсифицирует теплообмен. В пространство между трубами 1 поступает пар и охлаждается с образованием конденсата на поверхности трубы 1. Конденсат собирается

0 в точках перегиба трубы 1 и сливается на нижерасположенные трубы. При этом слив конденсата осуществляется не по всей длине трубы 1, а лишь в узловых точках и конденсат омывает

5 незначительную поверхность, равную йриблизительно 12% периметра сечения. Это также увеличивает интенсивность теплообмена,

0 Формула изобретения

1,Пучок теплообменных труб, расположенных вертикальными рядами и состоящих из чередующихся по длине труб участков, имеющих овальное входное и выходное сечения

с взаимно перпендикулярными большими осями овалов, отличающий с я тем, что, с целью интен- 0 сификации теплообмена, образующая трубы на каждом участке выполнена в виде плавной линии, соединяющей входное и выходное овальные сечения с образованием в промежуточных сечениях овалов с соотношениями осей, отличающимися от соотношений входного и выходного сечений, причем большие оси овалов расположены под углом 45 к оси трубы, а в каждом сечении пучка трубы каждого вертикального ряда имеют одинаковое сечение, симметричное трубам смежного ряда,

2,Пучок поп, 1, отличающийся тем, что образующая. трубы на каждом участке выполнена в виде брахистохромы.

5

5

Изобретение м.б. использовано в трубчатых теплсхобменных аппаратах, в частности в конденсаторах. Цель изобретения - интенсификация теплообмена. Теплообменные трубы 1 расположены вертикальными рядами и состоят из чередующихся по длине трубы участков 2, имеющих овальные входное и выходное сечения 3, 4 с пер- пендикулярга ми большими осями овалов. Образующая трубы на каждом участке 2 вьшолнена в виде плавной линии, соединяющей сечения 3,4. При этом в l4t/MOi a(SpaxucfnojrjooMa} циклоидо (брохистохрона) ЦЗиг.1 промежуточных сечениях образуются овалы с соотношениями осей, отличающимися от соотношений сечений 3, 4. Большие оси овалов расположены под углом 45 к оси трубы. В каждом сечении пучка трубы каждого вертикального ряда имеют одинаковое сечение, симметричное трубам смежного ряда. Образующая трубы на каждом участке м.б. выполнена в виде бра- хистохромы, что позволяет увеличить скорость истечения жидкости. В результате такого выполнения участки увеличенных скоростей в сечениях 3, 4 чередуются с участками пониженных скоростей в областях между ними. Это приводит к интенсивному смешиванию слоев жидкости за счет возникновения кавитационного режима течения в сопловых сечениях. Около стенок трубы скорость прохождения особенно увеличивается, что разрушает неподвижный слой жидкости на стенках и интенсифицирует теплообмен. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. xucfnojrjooMa} ai. (Л ;о 00

Фи2.

Фиг.З