Наружное оребрение теплообменной трубы Советский патент 1989 года по МПК F28F1/24 F28F1/14 

В-Внафиг,1; на фиг.5 - лепестки смеж-15 сителя, внутренний теплоноситель про- ных желобов, противоположно разверну- пускается через трубу 1. При зтом котые, вариант выполнения; на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 -сечение Д-Д на фиг. 5; на фиг. ,8 - схема взаимного расположения ребер в 20 прикорневой зоне при наименьшем рас- . стоянии между продольными .ребрами при

;одинаковом развороте лепестков смежных желобов; на фиг. 9 - схемы взаимного расположения ребер при наимень- 25

; тем расстоянии ме жду продольными ря- . дами при противоположном развороте

лепестков смежных желобов.

Наружное оребрение теплообменной трубы 1 содержит элементы оребрения, размещенные по окружности на равном расстоянии .друг от друга, образованные каждый вложенными один в другой желобами 2-4, продольно размещенными .на трубе 1 и скрепленными (например, :,Е сваркой) с ней и между собой средними частями оснований. На боковых образующих желобов 2-4 выполнены по всей их высоте поперечно развернутые лепестки 5-7, расположенные продольны- JQ ми рядами 8-10. на равном расстоянии S один от другого. Боковые образующие смежных желобов 2-4 расположены в каждом элементе на расстоянии друг от друга, превьшающем ширину лепестков, расположенных в смежны х рядах 8-10 с взаимным .смещение. Лепестки 5-7 смежных желобов 2-4 могут быть выполнены противоположно развернутыми, при этом величина их смещения в

смежных рядах составляет , где Ь ширина лепестков; п - число желобов в каждом элементе. При одинаковом направлении разворота всех лепестков 2-4 минимальное расстояние S между смежными продольными рядами 8-10 определяется соприкосновением пар лепестков 5-7, Взаимное смещение лепестков

эффициент теплоотдачи снаружи трубы 1 значительно ниже коэффициента теплоотдачи внутри нее (например, внешним теплоносителем служит газ, внутренним - теплопроводная жидкость). Теплота, воспринимаемая поверхностью лепестков 5-7 от внешнего теплоносителя, передается путем теплопроводности к их основанию и в зоне приварки желобов 2-4 к поверхности трубы 1 передается стенке трубы 1, а затем и внутреннему теплоносителю. Вследствие высокой степени оребрения наружной 30 поверхности трубы 1 д аже при малых значениях коэффициента теплоотдачи от потока к поверхности лепестков 5-7 термическое сопротивление передаче тепла от потока к поверхности трубы 1 значительно снижается.

Кроме преимуществ, связанных с повьш1ением технологичности и экономичности изготовления, теплообменная труба 1 обеспечивает также интенсификацию теплообмена с внешним потоком. При поперечном обтекании трубы 1 со смещенными один относительно другого вдоль трубы 1 рядами лепестков 5-7 теплообмен интенсифицируется вследствие того, что на лепестках 5-7 каждого ряда 8-10 тепловые пограничные слои не являются продолжением пограничных слоев лепестков 5-7 предьщуще- го (по потоку) ряда, а образуются вновь. При сходе с лепестков 5 эти слои разрушаются, турбулизируя поток перед лепестками 6 последующего ряда и также интенсифицируя теплообмен. При развороте лепестков 5-7 в смежных рядах 8-10 в противоположных направЬениях течение в прикорневой зоне приобретает зигзагообразный характер, что также интенсифицирует теплообмен.

45

50

55

эффициент теплоотдачи снаружи трубы 1 значительно ниже коэффициента теплоотдачи внутри нее (например, внешним теплоносителем служит газ, внутренним - теплопроводная жидкость). Теплота, воспринимаемая поверхностью лепестков 5-7 от внешнего теплоносителя, передается путем теплопроводности к их основанию и в зоне приварки желобов 2-4 к поверхности трубы 1 передается стенке трубы 1, а затем и внутреннему теплоносителю. Вследствие высокой степени оребрения наружной поверхности трубы 1 д аже при малых значениях коэффициента теплоотдачи от потока к поверхности лепестков 5-7 термическое сопротивление передаче тепла от потока к поверхности трубы 1 значительно снижается.

Кроме преимуществ, связанных с повьш1ением технологичности и экономичности изготовления, теплообменная труба 1 обеспечивает также интенсификацию теплообмена с внешним потоком. При поперечном обтекании трубы 1 со смещенными один относительно другого вдоль трубы 1 рядами лепестков 5-7 теплообмен интенсифицируется вследствие того, что на лепестках 5-7 каждого ряда 8-10 тепловые пограничные слои не являются продолжением пограничных слоев лепестков 5-7 предьщуще- го (по потоку) ряда, а образуются вновь. При сходе с лепестков 5 эти слои разрушаются, турбулизируя поток перед лепестками 6 последующего ряда и также интенсифицируя теплообмен. При развороте лепестков 5-7 в смежных рядах 8-10 в противоположных направЬе ниях течение в прикорневой зоне приобретает зигзагообразный характер, что также интенсифицирует теплообмен.

Формула изобретения

1. Наружное оребрение теплообмен- ной трубы, содержащее элементы оребре- ния, размещенные по окружности на равном расстоянии друг от друга, образованные каждый вложенными друг в друга желобами, продольно размещенными на трубе, скрепленными с последней -,Q и между собой средними частями оснований, и выполненные на боковых образующих желобов с поперечно развернутыми лепестками, расположенными продольными рядами на равном расстоянии друг 5 от друга, отличающееся тем, что, с целью интенсификации теплообмена путем повышения степени ореб- рения, боковые образующие смежных желобов расположены в каждом злементе на расстоянии одна от другой, не пре- вьшающем ширину лепестков, выполненных по всей высоте боковых образующих и расположенных в смежных рядах со взаимным смещением,

2. Оребрение по п.1, отличающее с я тем, что лепестки смежных желобов выполнены противоположно развернутыми, а величина их смещения

b в смежных рядах составляет -, где

b - Ширина лепестков; п - число желобов -в элементе.

Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен путем повышения степени оребрения. Элементы оребрения размещены по окружности на равном расстоянии друг от друга и образованы каждый вложенными друг в друга желобами 2-4. Желоба продольно размещены на трубе 1, скреплены с последней и между собой средними частями оснований. На боковых образующих желобов выполнены по всей их высоте поперечно развернутые лепестки 5-7, расположенные продольными рядами на равном расстоянии друг от друга. Боковые образующие смежных желобов расположены в элементе на расстоянии друг от друга, не Превышающем ширину лепестков, расположенных в смежных рядах со взаимным смещением. Лепестки смежных желобов м.б. выполнены противоположно развернутыми, а величина их смещения в смежных рядах равна отношению ширины лепестков к числу желобов в элементе. Теплообмен интенсифицируется вследствие того, что на лепестках каждого ряда тепловые пограничные слои не являются продолжением пограничных слоев лепестков предыдущего ряда, а образуются вновь. ,-, При сходе с лепестков эти слои разру- шаются, турбулизируя поток перед лепестками предыдущего ряда и тлкже интенсифицируя теплообмен. При развороте лепестков в смежных рядах в противоположных направлениях течение в -, прикорне вой зоне приобретает зигзагообразный характер, что также интенсифицирует теплообмен. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

-.- - +

5-5

6 -

7 5

-л.

/ / / /

8 9 10 ФиеУ

Фи2.г

-л.

Т

8 9 1О

е-в

б f

Ж

ж

xTj

х

х

iO 9 8

Фие.

/И

V

8 9 iO

6

Фиг. 5

/.//

да 4+

w

765

Фие.6

Фае. 8

Редактор С. Лисина

Составитель О, Акимова

Техред Л.Сердюкова Корректор М. Демчик

Заказ 660/36

Тираж 569

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,101

л-л

7 S 5

Х

X

К,

х:

Чч

10 9 8 Фие.7

Подписное