Теплообменная труба

 

Изобретение относится к элементам теплообменной техники. Цель изобретения интенсификация теплообмена. Труба с чередующимися цилиндрическими участками 1 и участками 2 в форме сферы, в которой участки 1 через один смещены на величину, исключающую перекрытие их поперечных сечений, и расположены тангенциально к участкам 2, причем их центры 6 не. совпадают с плоскостями осей 3 и 4 участков 1, что обеспечивает турбулизацию потока в сферах за счет одновременного действия ряда факторов: внезапного расширения сечения, скручивания потока и расплющивания его при обтекании сферы, и способствует интенсификации теплообмена. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) ((() (s()s F 28 F 1/02 13/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4639077/06 (22) 18.01.88 (46) 30.03.91. Бюл. № 12 (71) Курганский экспериментальный конструкторско — технологический институт Министерства автомобильной промышленности

СССР (72) Д.8.Трошин (53) 621.565.94 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 265908, кл. F 28 F 1/02, 1967, (54) ТЕПЛООБМЕННАЯ ТРУБА (57) Изобретение относится к элементам теплообменной техники. Цель иэобретения— интенсификация теплообмена. Труба с чередующимися цилиндрическими участками

1 и участками 2 в форме сферы, в которой участки 1 через один смещены на величину, исключающую перекрытие их:поперечных сечений, и расположены тангенциально к участкам 2, причем их центры 6 не, совпадают с плоскостями осей 3 и 4 участков 1, что обеспечивает турбулизацию потока в сферах за счет одновременного действия ряда факторов: внезапного расширения сечения, скручивания потока и расплющивания его при обтекании сферы, и способствует интенсификации теплообмена. 3 ил.

1638534

Изобретение относится к тег лотехнике, в частности к трубчатым элементам теплообменников.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена.

На фиг. 1 изображена труба, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3— разрез А — А на фиг, 1.

Теплообменная труба содержит цилиндрические участки 1, чередующиеся с симметричными профилированными участками в форме сферы 2. Продольные оси 3, 4 смежных цилиндрических участков 1 расположены параллельно и смещены на одинаковую величину не менее радиуса участка 1 в противоположные стороны относительно плоскости симметрии 5 сферы 2, причем радиус сферы 2 имеет величину не менее диаметра цилиндрического участка 1, ее центр 6 размещен вне плоскости, проходящей через продольные оси 3, 4 смежных цилиндрических участков 1. Такое выполнение исключает перекрытие поперечных сечений смежных цилиндрических участков 1.

Труба работает следующим образом.

По трубе протекает, например, холодный воздух, а снаружи она омывается теплоносителем, например, дымовыми газами, которые передают тепло воздуху через стенку трубы.

Поток из тангенциально расположенного цилиндрического участка 1 поступает в сферу 2, под углом к нормальной плоскости а, что обусловлено несовпадением осей цилиндрических участков 1 с осью сферы 2.

Это обстоятельство и действие центробежных сил заставляет объемный поток при обтекании сферы 2 смещаться в нормальную плоскость со скручиванием и постепенным

"расплющиванием". Сделав оборот в этом направлении, поток выходит в зону входного отверстия предыдущего цилиндрического участка 1, оттесняется попутным поступающим потоком к выходному отверстию последующего цилиндрического участка 1, находящемуся на одном уровне с входным, и выходит в следующий цилиндрический участок 1, где он выравнивается, успокаивается и ускоряется.

Смещение центра сферы 2 от плоскости осей цилиндрических участков 1 должно обеспечить наиболее полное обтекание сферы и вхождение потока под более острым углом в выходное отверстие, для чего поток необходимо сориентировать как мож5

35 но более вертикально, с тем, чтобы получить траекторию его движения, близкую к витку спирали. В соответствии с этим смещение должно составлять 1/2 — 1/3 диаметра цилиндрического участка 1, так как при меньшем значении обтекание сферы потоком должно происходить по выходному отверстию, что приведет к неизбежному "отслаиванию" части потока в это отверстие, а оставшаяся часть после некоторой потери скорости в сфере будет подмешиваться к входящему и разбиваться им. В целом же выход неупорядоченного потока будет затруднен. Все это приведет к значительным динамическим потерям. При большем, чем

1/2 диаметра, смещении и, следовательно, увеличении размеров сферы 2, потери также возрастут из-за большого снижения динамического напора, так как в этом случае условия приближаются к свободному истечению струи в неограниченный объем.

Длина цилиндрического участка 1 должна обеспечить выравнивание скоростей потока по сечению трубы. B гидравлических расчетах зта длина принимается равной 5 диаметрам трубы.

За счет того, что в сферических участках поток подвергается сложному воздействию— внезапное одностороннее расширение сечения., скручивание потока и "расплющивание" его — происходит интенсивная турбулизация теплоносителя и последующее выравнивание потока,в результате чего улучшается теплообмен.

Формула изобретения

Теплообменная труба, содержащая расположенные в чередующемся порядке цилиндрические участки, сопряженные с симметричными профилированными участками, причем продольные оси смежных цилиндрических участков расположены параллельно и смещены относительно плоскости симметрии профилированного участка на одинаковую величину в противоположные стороны, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью интенсификации теплообмена, профилированные участки выполнены в форме сферы с радиусом„не менее диаметра цилиндрических участков, причем смещение осей последних имеет величину не менее радиуса этих участков, а центр сферы расположен вне плоскости, проходящей через продольные оси цилиндрических участков.

1638534

Составитель О.Акимова

Редактор М,Товтин Техред М,Моргентал Корректор Л,Пилипенко

Заказ 920 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССГ

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина.,101