Теплообменная труба

 

1. ТЕПЛООБМЕННАЯ ТРУБА с продольными ребрами, образующими чередующиеся диффузорные и конфузорные межреберные каналы, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, каждый из конфузорных и диффузорных каналов состоит по крайней мере из двух участков, имеющих разный угол раскрытия и разный угол между его осью и осью трубы. 2. Труба по п. 1, отличающаяся тем,что, с целью повышения эксплуатационной надежности при работе Б коррозионно-активных средах , стенка трубы и ребра выполнены из наполненного полимера, подвергнутого облучению, причем материал ребер имеет теплопроводность большую, § чем материал стенки трубы.

СОЮЗ СОВЕТОНИХ И Л Ф

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

По ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИй

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3679040/24-06 (22) 26. 12.83 (46) 15.02.85. Бюл. 9 б (72) Б.А.Арутюнов, А.П.Зюзин, В.А.Кирпиков, В.А.Муров и В.В.Скачков (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени институт химического машиностроения (53) 621.565.94(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

В 345336, кл. F 28 D 7/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР .Ф 659875, кл. F 28 D 7/00, 1977. (54)(57) 1. ТЕПЛООБМЕННАЯ ТРУБА с продольными ребрами, образующими чередующиеся диффуэорные и конфузор„„SU, llew 99 2

4(51) F 28 F 1/14 ° F 28 F 21/06 ные межреберные каналы, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации теплообмена, каждый из конфузорных и диффузорных каналов состоит по крайней мере из двух участков, имеющих разный угол раскрытия и разный угол между его осью и осью трубы.

2. Труба по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем,что, с целью повышения эксплуатационной надежности при работе в коррозионно-активных средах, стенка трубы и ребра выполнены из наполненного полимера, подвергнутого облучению, причем материал ребер имеет теплопроводность большую, @

Ф чем материал стенки трубы.

1 11399

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для нагрева или охлаждения сильно агрессивных кислот.

Известен теплообменник с трубны5 ми решетками и поперечными перегородками в межтрубном пространстве.

Трубные решетки соединены между собой радиальными перегородками, обеспечивающими зигзагообразный путь среды 513.

Недостатками данного теплообменника являются невысокая интенсивность теплообмениика и невозможность применения в среде агрессивных теплоносителей, Известна теплообменная труба с продольными ребрами, образующими чередующиеся диффузорные и конфузорные межреберные каналы f2 3.

Однако интенсификация теплообмена при этом недостаточна из.-эа не полного перемешивания межреберных и надреберных потоков. Кроме того, невозможно использовать эту трубу для теплообмена в коррозионно-активных средах.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена.

Поставленная цель достигается за тем, что в теплообменной трубе с продольными ребрами, образующими чередующиеся диффузорные и конфузорные межреберные каналы, каждый из конфузорных и диффузорных каналов состоит по крайней мере из двух

35 участков, имеющих разный угол раскрытия и разный угол между его осью и осью трубы.

С целью повышения эксплуатационной надежности при работе в коррозионно-активных средах стенка трубы и ребра могут быть выполнены из наполненного полимера, подвергнутого облучению, причем материал ребер имеет теплопроводность большую, чем материал стенки трубы.

На фиг. 1 изображена теплообменная труба, общий вид; на фиг. 2— то же, поперечный разрез; на фиг. 3 -50 оребрение, вид сверху.

Теплообменная труба 1 содержит продольные ребра 2, образующие чередующиеся диффузорные и конфузорные каналы. Диффузорный канал состоит 55 из участка 3 с углом раскрытия и углом между его осью и осью трубы Ы„ и участка 4 с углом раскры62 1 тия г и углом между его,осью и осью трубы d . Конфузорный канал состоит из участка 5 с углами у и о и участка 6.с углами „ и о „ . Стенка трубы 1 и ребра 2 выполнены из наполненного полимера, подвергнутого облучению до 80-100 мрад, причем материал ребер имеет теплопровод-. ность большую, чем материал стенки трубы 1. В качестве материала для стенки трубы 1 может быть использован полимер следующего состава, 6: полиэтилен низкой плотности 79, каучук 1, наполнитель 20 (сажа 10, графит 10), а в качестве материала ребер. — полимер следующего состава.7.: полиэтилен низкой плотности 68, каучук 2, наполнитель 30 (сажа 15, графит 15) .

Вместо полиэтилена низкой плотности может быть использован полиметилметакрилат, найлон, полипропилен.

Применение полимера, как материала для изготовления устройства, обусловлено тем, что в среде концент,рированных кислот даже высоколегированные стали не обладают достаточной корроэионной стойкостью.

Облучение полимера (например, полиэтилена} повышает его механи-. ческую прочность до 120 при облучении до 80-100 мрад, причем меньшая доза облучения не обеспечивает необходимую прочность, а большая приводит к разрушению материала.

Полимерные материалы характеризуются низкой теплопроводностью по сравнению, например, с металлами.

Введение добавок, таких как графит, сажа, повышающих теплопроводность, ухудшает прочность иэделия. Поэтому теплообменник изготавливается из материала с различным составом. Труба, несущая основную механическую нагрузку, имеет меньшую теплопроводность, а оребрение, являющееся основной теплопередающей поверхностью, — максимальную для наполненного полимера.

При движении среды в теплообменном устройстве вдоль трубы 1 образуются две зоны течения: одна — в межреберном канале (между ребрами 2} со знакопеременным градиентом давления, другая — во внешнем потоке, над ребрами, с постоянным градиентом давления вдоль потока. Вследствие этого возникает энакопеременный гра! 139962

Составитель О.Акимова

Редактор И.Дылын Техред Л.Коцюбняк КорректорВ.Бутяга

Заказ 249/30 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 диент давления поперек потока и, как следствие, замена жидкости в межреберном канале свежей жидкостью иэ внешнего потока.

Наличие диффузорных 3-4 и конфу" зорных 5-6 участков с разными углами раскрытия (у„ и т ) приводит к появлению дополнительной гурбулизации потока. Различные углы Q и с > .создают выбросы среды иэ межреберных !о. каналов, направленные под разными

4 углами к направлению основного потока и тем самым лучшему перемешива. нию теплоносителя. Оба указанных эффекта приводят к интенсификации теплообмена при умеренном росте сопротивления.

Применение предлагаемого устройства позволит использовать в качестве теплообменных сред коррозионно-. активные жидкости и существенно увеличить интенсивность теплообмена.