Теплообменная труба Советский патент 1989 года по МПК F28F1/40 

. ...;.... . . .. .,. :-«м. -. .;.. :/../ .....,,.-- -; - .-. - ; ;. . .. :..; /: .-iV/...-:

-ь-«. . . . . t I

Г У-: : .. - -:.- -Л .;-..5 -/. : .у--;.: .. :-:/.чл Лл/ --v

ел

со

ч

Изобретение м.б. использовано в кожухотрубных аппаратах. Цель изобретения - интенсификация теплообмена. Теплообменная труба 1 содержит внутри проволочную спираль 2 и цилиндрическую вставку 3 иа высокопористого проницаемого ячеистого материала, размещенную внутри спирали 2. Один поток - часть теплоносителя, сформированный проволочной спиралью 2, закручивается по винтовой линии с образованием пристеноч- .ной зоны, а другой поток, движущийся в цилиндрической вставке 3 в осевом направлении, образует ядро интенсивно перемешивающегося (пульсирующего) потока. При этом осуществляется интенсивный обмен между потоками теплоносителя пристеночной зоны и ядра, 2 ил.

Фиг,1

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к конструкции теплообменных труб, и может быть использовано в качестве теплообменных элементов кожухотрубных аппаратов,

Цель изобретения - интенсификация теплообмена.

На фиг. 1 изображена теплообмен- на я труба продольный разрез; на фиг. 2 - развертка пристеночной зоны в области границ фильтрационного и винтового течения по диаметру вставки.

Тешюобменная труба 1 содержит внутри проволочную спираль 2 и цилиндрическую вставку 3 из высокопористого проницаемого ячеистого материала, размещенную внутри спирали 2.

Теплообменная труба работает следующим образом.

Теплоноситель, протекая через трубу 1, делится на два потока. Один поток - часть теплоносителя, сформированный проволочной спиралью 2, закручивается по винтовой линии с образованием пристеночной зоны, а другой движущийся в цилиндрической вставке 3 в осевом направлении, образует ядро интенсивно пере- ме1Ш1вающегося (пульсирующего) потока..

За счет выполнения вставки 3 из высокопористого ячеистого проницаемого материала осуществляется интенсивный обмен между потоками теплоносителя пристеночной зоны и ядра, который наиболее ярко выражен при превышении величины осевой составляющей средней скорости винтового течения V над средней скоростью V движения теплоносителя в порах встаки 3, т.е., если

V,

V

(1)

в области границ фильтрационного и винтового течения по,диаметру D вставки 3.

При выполнении условия (О и использовании выражений

- -Л1 -К 1 . h /U f

u cos oi. ;

. ul h/sinoL 12(U

(2) (3)

(4)

диаметр проволоки спирали может определяться по формуле

0

5

0

5

0

5

5 где

/ АР 24К

sin 2oL

(5)

h - f

u oi К 0

перепад давления на участке пористой среды, равном шагу спирали; шаг спирали, : коэффициент динамической вязкости жидкости; скорость потока в направлении винтовой линии, равная средней скорости движения жидкости в плоском щелевом зазоре; угол подъема винтовой линии;

коэффициент проницаемости вставки;

пористость вставки. Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет использовать при относительно малых расходах теплоносителя совокупный эффект винтового движения, теплоносителя в пристеночной зоне с высокоэффективным перемешиванием в ядре.потока, а также между ядром потока и пристеночным слоем .теплоносителя, что существенно интенсифицирует теплообмен в целом.

Формула изобретения

Теплообменная труба с проволочной спиралью внутри, отличающаяся тем,что,с целью интенсификации теплообмена,труба допол- нительно содержит .цилиндрическую вставку из высокопористого проницаемого ячеистого материала, размещенную внутри спирали.

(e.Z