Трубчатый элемент теплообменника Советский патент 1979 года по МПК F28F1/40 F28F13/12 

I

Изобретение относится к конструктивным элементам теплообменников и может быть применено в различных теплообменных аппаратах, особенно для жидких вязких сред, например, в холодильниках масла для ротационных маслозаполненных компрессоров, двигателей внутреннего сгорания.

Известны трубчатые элементы теплообменника, содержащие расположенный внутри спиральный ленточный завихритель, состоящий из секций, соединенных последовательно, и имеющий в смежных секциях противоположное направление закрутки 1.

В известных элементах завихритель обеспечивает перемешивание жидкости в ядре потока, а также разрывает пристеночный ламинарный слой, благодаря чему повышается теплопередача в потоке и увеличивается коэффициент теплопередачи от жидкости к стенке.

Однако в них имеет место большое гидравлическое сопротивление из-за загромождения проходного сечения трубки и чрезмерно интенсивное перемешивание ядра потока и недостаточно полное разрушение пристеночного ламинарного слоя потока.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена.

Это -достигается тем, чтО секции завихрителя соединены одна с другой посредством проволочных спиралей, длина которых больше длины секций, а также и тем, что спирали выполнены с шагом, составляющим 1 - 3d, и с диаметром проволоки, равным 0,05 - 0,15 d, где d- внутренний диаметр трубчатого элемента.

На фиг. 1 схематически изображен трубчатый элемент; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1;

Теплообменный элемент содержит спирали 1, завихрители 2 и трубу 3.

Во время работы теплообменного элемента поток теплоносителя, встречая на своем пути спираль 1 , выполненную из проволоки толщиной, соизмеримой с толщиной пристеночного слоя потока, отрывается от стенки трубы 3 и завихряется в направлении навивки спирали 1, чем обеспечивается интенсивная турбулизация потока в пристеночной зоне.

Шаг спирали 1 выбран так, чтобы не происходило наложения завихрений потока of смежных витков спирали 1, что уменьшает гидравлические потери. Завихритель 2 разбивает турбулизиро:ванн:йй пйтбк на две части и закгручивает его, способствуя интенсивному пёрёмешн-ванию всего теплоносителя. Каждый последующий завихритель, имея противоположную закрутку, меняет направление закрутки потока, что улучшает теплообмен; Г В описываемом трубчатом эЛёшят снижены в 3 раза гидравлические сопротивления, благодаря соединению секций завихрителя проволочными спиралями, которые позволяют кроме того снизить массу завихрителя на 70°/о. . Формула изобретения 1. Трубчатьш элемент теплообменника, содержащий расположенный внутри спи79 раль1 ый ленто 1ный завихритель, состоящий из секций, соединенных последовательно, и имеющий в смежных секциях противополЬжйоеkaпpaвлeниe закрутки, отличающийсйтем; что, с целью интенсификации теплообмена, секции завихрителя соединены одна с другой посредством проволочных спиралей, длина которых больше длины секций. . , f2. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что спирали выполнены с шагом, составляющим 1-3.d, и с диаметрами проволоки, равным 0,05 -0,15 d, где d - внутренний диаметр трубчатого элемента. Источники информации, принятые во внимание при 3kenepTH3e 1. Патент СССР № 3950, кд. F 22 В 37/06 опублик. 1928.