Теплообменная труба Советский патент 1990 года по МПК F28F1/02 

Изобретение относится к цветной и черной металлургии, химической промышленности при использовании тепло- обменных аппаратов, утилизирующих тепло сильно запыленных слипающимися частицами газов, и является дополнительным к авт.св. № 1147915.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена.

На чертеже изображена предлагаемая Теплообмеиная труба.

Теплообменная труба имеет обтекаемый профиль с лобовой 1 и кормовой 2 частями, несимметричными относительно миделева сечения 3. Поверхность лобовой части 1 образована двумя основным плоскими поверхностями 4, расположенными под углом 70-75° и параллельными или дополнительными плоскими по- верхностями 5, которые отстоят от основных поверхностей 4 на расстоянии, равном 0,05-0,10 ширины миделева се- чеыия 3. Поверхности 4 и 5 сопряжены уступом 6, расположенным вдоль большей оси 7 трубы на расстоянии, равном 0,25 ширины миделева сечения 3 Кормовая часть 2 образована плоскими поверхностями 8, расположенными под углом 120-130°.

Процесс теплообмена протекает следующим образом.

Поток горячих газов, содержащих частицы сильнослипающейся пыли повышенной концентрации, пропускается че- ре„з. теплообменник. Газ, обтекая теп- лообмеиные трубы, соприкасается с их поверхностью и через нее отдает тепло веществу, прогоняемому через внутреннее пространство труб.

Возле лобовой части 1 поверхности труб образуется ламинарная пленка, ухудшающая процесс теплопередачи. Од

5 0

5

0

5

0

нако на основной плоской поверхности 4 толщина пленки невелика и ее негативное воздействие проявляется незначительно. При обтекании газом поверхности уступа 6 происходит срыв ламинарной пленки. Это приводит к образованию вихрей в газовом потоке возле поверхности 5 и боковой поверхности трубы и интенсификации теплоотдачи от газа этим частям поверхности. Благодаря этому трубы предлагаемого профиля обладают повышенной тепловой эффективностью. Величины углов, образованных направлением потока и касательными к любой точке лобовой части 1 профиля поверхности трубы, не превосходят углов рикошета, а поэтому на поверхности лобовой части не происходит налипания пыли. Частицы, коснувшись поверхности и отразившись от нее, передают тепло поверхности, поверхность при этом остается чистой.

Выполнение трубы с предлагаемой геометрией профиля обеспечивает оптимальные условия теплообмена для скоростей газа в пределах 4-12 м/с.

Ф о р м у л а и. зобретения

Теплообменная труба по авт. св. № 1147915, о тл и ч а юща я с я тем, что, с целью интенсификации теп- лообмена, лобовая часть содержит дополнительные плоские поверхности, параллельные основным поверхностям, расположенным под углом, и отстоящие от них на расстоянии, равном 0,05-0,10 ширины миделева сечения, причем основная и дополнительная поверхности сопряжены уступом, расположенным вдоль большей оси трубы на расстоянии, равном 0,25 ширины миделева сечения.

Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен при обдуве теплообменных труб газами, содержащими сильно запыленные слипающиеся частицы. При обтекании труб газом на основной плоской поверхности 4 лобовой части 1 образуется ламинарная пленка незначительной величины, а при обтекании уступов 6 происходит срыв этой пленки, это приводит к образованию вихрей возле поверхности 5 и боковой поверхности трубы. Величины углов, образованных направлением потока и касательными к любой точке лобовой части 1 профиля поверхности трубы, не превосходят углов "рикошета" поэтому не происходит налипания пыли. 1 ил.