Теплообменная труба Советский патент 1990 года по МПК F28F1/40 

4 СО СП

Изобретение относится к тепло- и хлйдотехнике и может быть реализо- вано в любой области промьшшенности, где используется процесс конденсации с внутри вертикальных труб.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена в процессе конденсации теплоносителя при вертикальном расположении трубы.to

На фиг. 1 показана теплообменная труба с полой вставкой, поперечное сечение , на фиг. 2 - труба со сплош- ной вставкой, поперечное сечение,, на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. на 15 фиг. 4 - сечение В-Б на фиг. 2. Теплообменная труба 1 содержит .размещенную в ее полости вставку 2 с продольными ребрами,.контактируюпщ- |ми с внутренней поверхностью трубы 1, 20 I которая выполнена составной из от- :дельных участков, установленных по :длине трубы с зазорами 3, в которых размещены конденсатоотводные колпачки 4, примыкающие верхними кромками 5 25 |К внутренней поверхности трубы 1 и сужающиеся к нижне.й кромке 6. Вставь-ка 2 может быть вьшолнена полой и от- крытой с торцов,-при этом нижняя кром- : ка 6 колпачка 4 размещена в полости Q вставки 2. Вставка 2 может быть выполнена из сетки с размерами отверстий, меньше капиллярной постоянной. Конденсатоотводные .колпачки 4 могут быть выполнены перфорированными и ,, : иметь отбортовки 7, расположенные на внутренней поверхности колпачков.

Теплообменную трубу используют следующим образом.

Образующийся на поверхности трубы JQ 1 конденсат под действием силы по верхностного натяжения стягивается в углы, образованные вершинами ребер вставки 2 с поверхностью трубы 1, и

стекает в ручьях под действием силы 5

тяжести. После прохождения конденсато- отводного колпачка 4 конденсат либо

сбрасывается в центр трубы 1 и удаляется под действием силы тяжести, либо под действием поверхностных и Q капиллярных сил перераспределяется по вставке 2, смачивая ее поверхность и образуя дополнительные ручьи в углах между соседними ребрами. Искусственное смачивание всей поверх- ности сплошной вставки из олеофильно- го материала с помощью конденсатоот- водных колпачков 4 позволяет в большей степени использовать разность сил адтезии для смещения конденсата с поверхности трубы на поверхность вставки. В результате такого перераспределения конденсата происходит уменьшение толщины пленки на поверхности трубы 1.

Введение нижней кромки 6 колпачка 4 внутрь полой гофрированной листовой или сетчатой вставки 2 предотвращает возврат (оттеснение) конденсата с колпачков 4 на нижележащую поверхнос трубы 1. Использование гофрированной вставки 2 из сетки с размерами ячеек меньше капиллярной постоянной добавляет к действующим на пленку конденсата поверхностным силам капиллярное стягивание. В случае сплошной или неперфорированной полой вставки конденсатоотводные колпачки 4 должны быть перфорированными (для организации прохода пара к поверхности трубы 1 и снижения скорости пара в узком сечении колпачков 4. Для предотвращения прохода стекающей пленки через перфорацию колпачков 4 отверстия необходимо выполнить с отбортовкой 7 внутрь колпачка (например, путем их пробивания).

Вьтолнение вставки из отдельных частей в совокупности с установкой между ними конценсатоотводных колпачков позволяет уменьшить или прекратить рост (по высоте трубы) радиуса кривизны мениска поверхности ручья в точках контакта ребер вставки 2 с трубой 1. Это дает возможность сохранить превалирующее влияние поверхносных сил на всей высоте трубы в случае использования длинных труб (в химической промьшшенности, например, применяются вертикальные конденсаторы длиной 6 м и выше), Для таких тру составная вставка будет к тому же технологичнее при изготовлении и установке, а в случае полой вставки, согнутой подобно листовой пружине, отказ от паяной конструкции позволит применять ее в трубах из любых материалов и интенсифицировать конденсацию не только в новом, но и в уже эксплуатируемом оборудовании.

Формула изобретения

1. Теплообменная труба, в полости которой размещена соосная вставка с

1

продольными ребрами, контактируюпщш с внутренней поверхностью трубы, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации теплообмена в процессе конденсации теплоносителя при вертикальном расположении трубы, вставка выполнена составной из отдельных участков, установленных по длине трубы с зазорами, в которых размещены конденсатоотводные колпачки, примыкающие .верхними кромками к внутренней поверхности трубы и сужающиеся в направлении к нижней кромке

2. Труба по п. 1, о1 личаю- щ а я с я тем, что вставка выполнена полой и открытой с торцов, а нижняя кромка конденсатоотводного

колпачка размещена в полости вставки,

3. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что вставка выполнена из сетки.

i А. Труба по п. 1, отличающаяся- тем, что конденсатоотводные колпачки выполнены перфорированными и имеют отбортовки, расположенные на внутренней поверхности кол-. пачков.

Изобретение относится к тепло- и хладотехнике и может быть использовано в любой области промышленности, где используется процесс внутритрубной конденсации. Цель изобретения - интенсификация теплообмена в процессе конденсации теплоносителя при вертикальном расположении трубы. Вставка 2, установленная в трубе 1, состоит из отдельных участков, в зазорах 3 между которыми на внутренней поверхности трубы 1 установлены конденсатоотводные колпачки 4. Вставка 2 может быть выполнена полой и открытой с торцов, а нижняя кромка 6 конденсатоотводного колпачка размещена в полости вставки 2. Вставка 2 может быть выполнена из сетки с размерами отверстий меньше капиллярной постоянной. Конденсатоотводные колпачки 4 могут быть выполнены перфорированными, причем отверстия в них имеют отбортовку внутрь колпачка 4. В процессе работы происходит перераспределение пленки конденсата внутри трубы 1, что приводит к улучшению теплообмена. 4 ил.

/(-А

Фиг.З

Фиг. 2

6-6

Фиг. 4