Теплообменное устройство типа "труба в трубе
ТЕПЛООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО, ТИПА ТРУБА В ТРУБЕ, внутренняя из которых снабжена на наружной поверхности спиральным турбулизатором, отличающееся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, турбулизатор выполнен секционным с размещением секций с заданным шагом вдоль трубы, причем в местах установки секций турбулизатора выполнены отверстия, а между секциями дополнительно установлены с заданным шагом .. центрирующие элементы, навитые на внутреннюю трубу по спирали. (Л С
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
ЗЮЛ Р
РЕСПУБЛИК з
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 3538879/24-06 (22) 11.0!.83 (46) 30. » .84.Бюл. 9 44 (72) В.В.Соловьев, Д.Н.Сухарев, В.Н.Янковский, В.Н.Потин, .11.М.Иахортова и T.H.Íîâèöêàÿ (53) 621.565.94:66.045.1 (088.8) (56) 1. Патент Великобритании
У 1027031, кл. Р 4 S, опублик. 1966. 2. Авторское свидетельство СССР
У 705239, кл. Р 28 F 1/40, 1978.
3. Авторское свидетельство СССР
Ф 896363; кл. F. 28 9 7/10, 1979.,Я0„„1126797 A (54) (57) ТЕПЛООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО
ТИПА "ТРУБА В ТРУБЕ", внутренняя из которых снабжена на наружной поверхности спиральным турбулизатором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации теплообмена, турбулизатор выполнен секционным с размещением секций с заданным шагом вдоль трубы, причем в местах установки секций турбулизатора выполнены отверстия, а между секциями дополнительно установлены с заданным шагом, центрирующие элементы, навитые на внутреннюю трубу по спирали, 4: 112679
Изобретение относится к теплотех- нике и может быть использовано для охлаждения радиоэлектронной armapaтуры.
Известен трубчатый элемент 5 теплообменника,. содержащий расположенный внутри спиральный ленточный завихритель, состоящий из последовательно соединенных секций, причем секции завихрителя соединены одна. 10 с другой посредством проволочных спиралей, длина которых больше длины секций 123 .
Недостатком данного элемента является невысокий уровень тепло- 15 обмена.
Известно теплообменное устройство типа "труба в трубе", внутренняя из которых снабжена на наружной поверхности спиральным турбулизато. ром (3 3 °
Недостатком данного устройства является низкий уровень теплообмена.
Цель изобретения — интенсификация теплообмена. 25
Указанная цель достигается тем, что в теплообменном устройстве типа
:"труба в трубе", внутренняя из .которых снабжена на наружной поверхности спиральным турбулизаторомд0 последний выполнен секционным с размещением секций с заданным шагом вцоль трубы, причем в местах установ .ки секций турбулизатора выполнены
,.отверстия, а между секциями дополни, тельно установлены с заданным шагом центрирующие элементы, навитые на ! внутреннюю трубу по спирали.
На фиг. Г представлено теплообменное устройство, общий вид; на фиг.2- щ элемент устройства в месте расположения турбулизаторов; на фиг. 3— устройство, продольный разрез; на фиг. 4 — то же, поперечный разрез.
1 . Устройство содержит установленные 45 с образованием кольцевого канала 1 наружную и внутреннюю трубы 2 и 3.
При этом в канале 1 установлены центрирующие элементы 4, между которыми расположены спиральные турбулизаторы 5, выполненные секционными и расположенные с заданным шагом вдоль трубы 3. Причем в местах установки секций турбулизатора на внутренней трубе выполнены отверстия 6, а на наружной — теплостоки 7. Турбулизаторы 5 расположены между центрирующими- элементами 4 непрерывно
7 2 или дискретно, могут быть расположены с изменяющимся шагом разным направлением навивки в зависимости от величины теплоподвода.
Устройство работает следующим образом.
Теплоноситель поступает во внутреннюю трубу 3 и частично подогревается в ней за счет лучистого теплообмена между трубами и массопереноса в кольцевом канале I. Далее теплоноситель поступает в кольцевой канал 4 и подогревается, воспринимая подводимое к наружной поверхности устройства тепло, например, от теплостоков 7 или других конструктивных элементов системы охлаждения радиоэлектронного комплекса или электрорадиоэлементов комплекса, расположенйых непосредственно на поверхности теплообменного устройства. Одновременно через отверстия 6 в кольцевой канал 1 поступает более холодный теплоноситель из внутренней трубы .3, что позволяет уменьшить перепад температур в теплоносителе по длине устройства и тем самым повысить ин- тенсивность теплообмена и соответственно эффективность устройства.
Этому способствуют турбулизаторы 5, размещенные в канале, а также определенное конструктивное выполнение центрирующих элементов 4. Теплоноситель, войдя в спиральный канал центрирующего элемента 4 закручивается, турбулизируется и выбрасывается в кольцевой канал 1 с установленными в нем турбулизаторами 5.
При этом теплоноситель частично тормозится в промежутке между центрирующим .элементом 4 и турбулизатором 5 в связи с изменением характера движения теплоносителя, от вращательного к поступательному, при этом дополнительно турбулизируется, затем снова меняет движение иа входе в следующий турбулизатор с поступательного на вращательно-поступательное,: теплоноситель движется, вращаясь в спирали, и поступательно вдоль внутренней поверхности наружной трубы 2 в зазоре и разбивается о витки спирали. Два этих потока взаимодействуют между собой, а также со струйками теплоносителя, вытекающими из отверстий 6. . Далее теплоноситель поступает в следующий турбулизатор 5, и процесс
3 1126797 4 турбулизации теплоносителя повторя- больших мощностей процесс турбулиется аналогично ранее рассмотренному. зации теплоносителя в кольцевом
При наличии промежутка между тур- канале I можно интенсифицировать пубулизаторами 5 этот процесс допол- тем выполнения в соседних турбулизанительно интенсифицируется за счет 5 торах различной навивки спиралей изменения характера движения тепло- и таким образом увеличить зону нестаносителя от вращательного к поступа- билизированного течения теплоносительному и наоборот. теля между двумя турбулизаторами.
В случае, если теплообменное. Таким образом, изобретение позвоустройство используют для отвода,щ ляет интенсифицировать теплообмен.
Фиг. 2 иг. ВНИИПИ Заказ 8677/30 Тираж 630 Подписное
Филиал QHG "Пвтемт", г. Ужгород,ул.Проекткая ° 4
