Теплообменная поверхность Советский патент 1991 года по МПК F28F1/32 

Изобретение относится к теплообмен- ной технике и может быть использовано в системах вентиляции и отопления.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена.

На фиг.1 показана поверхность, общий вид; на фиг.2 - фрагмент поверхности с левым расположением поперечного ребра; на фиг.З - фрагмент с правым расположением поперечного ребра.

Теплообменная поверхность содержит установленные поперечно потоку ряды труб 1. снабженных установленными продольно потоку общими для всех труб 1 ребрами 2 с отверстиями 3, расположенными рядами за каждым рядом труб 1, и поперечными ребрами 4, закрепленными на части периметра отверстий 3. Ребра 4 могут быть, например, получены путем отгиба материала при формировании отверстий 3. Поперечные ребра 4 выполнены в виде участка поверхности цилиндра, ось которого смещена в сторону против потока относительно оси предшествующей данному ребру 4 трубы 1 на величину 0,23-0,25 диаметра последней. Ребра 4 в смежных рядах смещены относительно труб 1 в противоположные стороны. Высота каждого поперечного ребра 4 равна расстоянию между смежными ребрами 2. Ребра 4 размещены в секторе между центральными углами a i-(1-1:11)jTHa2 (1,33 - 1,44)тгпри их расположении в третьем и Ј 1 - (1.56-1.67Х и/34 - (1.89-2) яв четвертом, если принимать за вершину угла центр теплопередающей трубы 1. Ребра 4 могут быть размещены поочередно для рядов труб 1, например, в третьем и четвертом квадрантах, а их высота, как было отмечено, равна расстоянию между ребрами 2. т.е. h - R2 - Ri-где RI и Ra радиусы внешней и внутренней сторон отверстия 3.

Выполнение ребер 4 не в форме части цилиндра, а какой-либо более сложной поверхности, приводит к затруднениям при изготовлении, а в форме плоской стенки - к снижению эффективности теплоотдачи и увеличению аэродинамического сопротивления при обтекании воздухом.

Ё

О

О

Os Ч)

со

Выполнение ребра 4 в виде части цилиндра без смещения его оси по отношению к оси теплопередающей трубы 1 в направлении против потока воздуха на величину (0,23 - 0,25)d не позволяет получить поджа- тие потока воздуха к наружной поверхности теплопередающей трубы 1. При этом при смещении оси на величину меньшую, чем 0,23d, будет завышаться аэродинамическое сопротивление при протекании воздуха по каналу, образованному наружной поверхностью трубы 1 и ребром 4.

При смещении указанной оси на большую величину.чем 0, 25d, будет иметь место неудовлетворительное прижатие воздуха к теплопередающей поверхности трубы 1 в канале между ее поверхностью и ребром 4 и, следовательно, коэффициент теплоотдачи будет не самым высоким. Упомянутая зависимость получена экспериментальным путем.

Работа теплообменной поверхности, например, калорифера, происходит следующим образом.

При обтекании воздуха ребро 4 (фиг.1) направляет часть воздушного потока к кормовой поверхности теплопередающей трубы 1, уплотнив его и ускорив, в результате пограничный слой у поверхности трубы 1 уменьшается и это способствует увеличению коэффициента теплоотдачи от теплопе- редающих труб 1. Кроме того, в результате ускорения потока воздуха увеличивается коэффициент теплоотдачи от ребер 2 и 4. в

итоге общий коэффициент теплоотдачи становится выше.

Описываемая конструкция поверхности является составной частью пластинчатого калорифера и может быть использована как основной теплопередающий элемент различных теплообменных аппаратов рекуперативного типа, где необходимо интенсифицировать теплоотдачу между его наружной поверхностью и наружной средой.

Формула изобретения

1.Теплообменная поверхность, содержащая установленные поперечно потоку ряды труб, снабженных установленными продольно потоку общими для всех труб ребрами с отверстиями, расположенными рядами за каждым рядом труб, и поперечными ребрами, закрепленными на части периметра упомянутых отверстий,о тличающая- с я тем, что, с целью интенсификации теплообмена, поперечные ребра выполнены в виде участка поверхности цилиндра, ось которого смещена в сторону против потока относительно оси, предшествующей данному ребру трубы на величину 0,23 - 0,25 диаметра последней.

2.Поверхность по п. 1,о т л и ч а ю щая- с я тем, что поперечные ребра в смежных рядах смещены относительно труб в противоположные стороны.

3.Поверхность по п. 1 ,о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что высота каждого поперечного ребра равна расстоянию между смежными продольными ребрами.

Изобретение относится к области теплообменной техники и может быть использовано в системах вентиляции и отопления. Цель изобретения заключается в интенсификации теплообмена. При обтекании воздуха ребро 4 направляет часть воздушного потока к кормовой поверхности трубы 1, уплотнив его и ускорив. В результате пограничный слой у поверхности трубы 1 уменьшается и это способствует увеличению коэффициента теплоотдачи. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

Фиг. /

Фиг.2

(1,15 {)$