Вертикальная труба конденсатора

 

Использование: в элементах конструкции теплообменных аппаратов, используемых , в частности для конденсации пара. Сущность изобретения: вертикальная труба конденсатора с наружным продольным оребрением, снабженная по крайней мере одной проточкой, выполненной на поверхности ребер с наклоном вниз, и кольцевым козырьком, установленным верхней кромкой в проточку с образованием зазоров между основанием ребер и козырьком, снабжена на верхней оконечности с ее внутренней и наружной сторон продольным оребрением соответственно и, причем с наружной стороны оребрение выполнено таким образом, что по крайней мере две канавки 6 последнего совпадают с каждой канавкой основного оребрения трубы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! и

1, ю

0с ,Ю

»

1 (61) 1550307 (21) 4837020/06 (22) 12.06.90 (46) 15.04.92. Бюл. № 14 (71) Ленинградский институт машиностроения (72) Г. Н. Ерченко, И. А, Богов и Н. Г. Ерченко (53) 621.565.94(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1071068, кл. F 28 F 1/14, 1985.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1550307, кл. F 28 В 1/02, 1988. (54) ВЕРТИКАЛЬНАЯ ТРУБА КОНДЕНСАТОРА (57) Использование: в элементах конструкции теплообменных аппаратов, используеИзобретение относится к элементам конструкции теплообменных аппаратов, используемых, в частности, для конденсации пара.

Известны вертикальные трубы конденсатора с наружным продольным оребрением.

Недостатком таких теплообменных труб является низкий коэффициент теплоотдачи на стороне конденсации, т, е. на наружной поверхности трубы. Это вызвано тем, что скорость конденсата в межреберной канавке у верхней оконечности трубы мала, а соответственно,. и мал коэффициент теплоотдачи. В этом случае преобладающее влияние на пленку конденсата оказывают силы тяжести, под действием которых она движется вниз. По мере накопления конденсата при движении вниз скорость его увеличивается и соответственно увеличивается коэффициент теплоотдачи.

„„5U „„1726949 А2 (я)я F 28 В 1/02, F 28 F 1/14 мых, в частности для конденсации пара.

Сущность изобретения: вертикальная труба конденсатора с наружным продольным оребрением, снабженная по крайней мере одной проточкой, выполненной на поверхности ребер с наклоном вниз, и кольцевым козырьком, установленным верхней кромкой в проточку с образованием зазоров между основанием ребер и козырьком, снабжена на верхней оконечности с ее внутренней и наружной сторон продольным оребрением соответственно и, причем с наружной стороны оребрение выполнено таким образом, что по крайней мере две канавки 6 последнего совпадают с каждой канавкой основного оребрения трубы. 1 ил.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является вертикальная труба конденсатора с наружным продольным оребрением, снабженная по крайней мере одной проточкой, выполненной на поверхности ребер с наклоном вниз, и кольцевым козырьком, установленным верхней кромкой в проточку с образованием зазоров между основанием ребер и козырьком.

Недостатком известной такой трубы является низкий коэффициент теплоотдачи на стороне конденсации из-за малой скорости конденсата в канавке у верхней оконечности трубы, в которой происходит периодическое образование ручья, т. е. этот процесс не является стабильным. В связи с малой скоростью ручья конденсата у верхней оконечности трубы снижается коэффициент теплоотдачи и на нижерасположенном участке трубы, так как движущийся ручей с вер1726949 хнeé оконечности трубы оказывает влияние эффициент теплоотдачи при этом увеличии на скорость конденсата в канавках ниже- вается; Интенсифицирование процесса расположенной части трубы. происходит как за счет некоторого увеличеЦель изобретения — интенсификация ния поверхности теплообмена на вышеукатеплообмена при использовании верти- 5 занном участке трубы при использовании кальной трубы конденсатора за счет увели- более мелкого оребрения по сравнению с чения коэффициента теплопередачи на основным оребрением, так и в основном за верхней части трубы. счет возрастания роли стягивающего эфУказанная цель достигается тем, что в фекта, так как чем крупнее оребрение, тем вертикальной трубе конденсатора в верх- 10 стягивающий эффект при движении ручья ней части трубы на наружной и внутренней конденсата в канавке при одинаковой толбоковой поверхности верхнего участка тру- щине (высоте) последнего будет меньше в бы выполнены дополнительные продоль- связи с тем, что для жидкостей с высоким ные ребра, причем шаг дополнительных поверхностным натяжением (типа вода) поребер, выполненных на наружной поверх- 15 верхностные силы преобладают над силой ности, меньше высоты и шага основных про- тяжести в зоне, равной 0,3 — 0,5 мм по высоте дольных ребер. ребра. Поэтому замена "крупного" оребреНа чертеже изображена вертикальная ния на мелкое в верхней части трубы имеет труба конденсатора, несомненное преимущество s части интенВертикальная труба конденсатора 20 сификации процесса теплообмена с наружснабжена в верхней части трубы на наруж- ной стороны трубы. ной 1 и внутренней 2 боковой поверхности Длина участка с мелким оребрением у верхнего участка 3 трубы дополнительными верхней оконечности трубы выбирается из продольными ребрами 4 и 5, причем шаг условия h=(0,5-0,75) Н, где п — длинаучастка дополнительных ребер 4, выполненных на 25 с мелким оребрением; Н вЂ” высота участка наружной поверхности 1, меньше высоты и трубы с мелким оребрением, при которой шага основных продольных ребер 6. происходит полное затопление поверхноВ верхней части 3 трубы на ее наружной сти ребер. Затопление всей поверхности ре1 стороне в канавках между ребрами 4 ско- бра конденсатным ручьем рассчитывается рость конденсата мала, а соответственно, 30 по известной эмпирической формуле. мал и коэффициент теплоотдачи, B этом слу- На входе в межреберные канавки осчае преобладающее влияние на пленку кон- новного оребрения ручьи, вытекающие из денсата оказывают силы тяжести, под канавок с мелким оребрением, соединяютдействием которых она движется вниз, Ilo ся, интенсифицируя процесстеплообменаи мере накопления конденсата при движении 35 на основном участке в сравнении с тем же вниз его скорость увеличивается и соответ- участком прототипа. Происходит это вследственно увеличивается коэффициент тепло- ствие достижения ручьем на входе в канавку отдачи, Последнее объясняется тем, что основного оребрения большей скорости по пленка конденсата, образующаяся на поверх- сравнению со скоростью в этом же сечении, ности ребра, движется вниз только поддей- 40 отсчитываемом от верха трубы, в канавке ствием сил поверхностного натяжения, прототипа, Сувеличением скорости, какизкоторые стягивают ее с выступов ребра в вестно, ускоряется процесс стягивания межреберную канавку, Движение это про- пленки конденсата с поверхности ребер, а исходит в горизонтальной плоскости и но- соответственно, увеличивается и коэффицисит ламинарный характер. В межреберной 45 ент теплоотдачи. канавке конденсат собирается в ручей, сте- Выполнение продольного оребрения на кающий вдоль поверхности ребер вниз под внутренней боковой поверхности верхнего действием силы тяжести. участка трубы дает воэможность увеличить

Выполнение в верхней части 3 трубы на коэффициент теплопередачи на указанном ее наружной 1 боковой поверхности допол- 50 участке, что позволяет значительно усконительных продольных ребер 4 с шагом рить процесс формирования ручья и тем саменьше высоты и шага основных продоль- мым интенсифицировать процесс ных ребер 6 позволяет интенсифицировать конденсации пара на наружной поверхнопроцесс формирования ручья в канавке та- сти трубы, ким образом, что действие сил поверхност- 55 Длина оребренного участка с внутренного натяжения, которые стягивают пленку ней стороны трубы может равняться длине конденсата с поверхности ребра в межре- мелкооребренного участка с наружной стоберную канавку, начинает проявляться в се- роны трубы, а может быть меньше или больчении трубы, расположенном ближе к ее ше последней. Все зависит от технологиверхней оконечности, а следовательно, ко- ческой возможности выполнения внутрен1726949 су конденсатора при исполнении предложенных теплообменных труб, .15 д

Составитель Г.Ерченко

Редактор М.Бандура Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор М.Максимишинец

Заказ 1270 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 него оребрения трубы на рассматриваемом участке 3. Но в любом случае, даже при самой минимальной длине этого участка, достигается положительный эффект, так как самым важным является процесс образования ручья.

Таким образом, предложенное конструктивное выполнение вертикальной трубы конденсатора позволяет за счет ускорения процесса образования ручья в межреберных канавках верхней части трубы интенсифицировать процесс конденсации пара, а следовательно, уменьшить габариты и масФормула изобретения

5 Вертикальная труба конденсатора по авт. св. М 1550307, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, на наружной и внутренней боковой поверхности верхнего участка трубы выполнены

10 дополнительные продольные ребра, причем высота и шаг дополнительных ребер, выполненных на наружной поверхности, меньше высоты и шага основных продольных ребер.