Труба теплообмінника

1. Труба теплообмінника, що містить внутрішні і зовнішні турбулізуючі елементи, розміщені вдовж труби, яка відрізняється тим, що труба містить щонайменше один подовжній стик, внутрішні і зовнішні турбулізуючі елементи виконані у вигляді лопаток, закріплених в стику на відстані одна від одної, при цьому зовнішні лопатки відігнуті в одну або в обидві сторони від стику і їх поверхні загнуті під гострим кутом до подовжньої осі труби назустріч потоку газового середовища, а поверхні внутрішніх лопаток загнуті в одному напрямку під гострим кутом до подовжньої осі труби. 2. Труба теплообмінника за п. 1, яка відрізняється тим, що виконана з листового металу товщиною 0,25-0,35 мм. U 2 67459 1 3 використовування труби і теплообмінних пристроїв в цілому. Крім того, така конструкція труби може бути використана тільки в конкретних температурних режимах, для яких розраховані пружини, оскільки при значних змінах температур теплові деформації можуть спричинити ослаблення пружини, її провисання і розтягування потоком газового середовища. Використовування пружини як зовнішнього турбулізуючого елемента також спричиняє утворення в пакеті теплообмінних труб шляхів прямого проходження газового середовища, що погіршує процес теплообміну. При цьому зовнішні і внутрішні турбулізуючі елементи виконують тільки функцію турбулізації потоку і практично не беруть участі в теплопередачі як провідники тепла. В основу корисної моделі поставлена задача створити трубу теплообмінника, конструкція якої дозволить підвищити теплообмін, розширити технологічні можливості застосування труби за рахунок використання її в широкому діапазоні температур і швидкостей газового потоку, знизити аеродинамічний опір, тим самим зменшити енергетичні витрати на роботу теплообмінника, а також спростити конструкцію і понизити матеріаломісткість труби. Поставлена задача вирішується тим, що в трубі теплообмінника, що містить внутрішні і зовнішні турбулізуючі елементи, розміщені вдовж труби, згідно з корисною моделлю, труба містить щонайменше один подовжній стик, внутрішні і зовнішні турбулізуючі елементи виконані у вигляді лопаток, закріплених в стику на відстані одна від одної, при цьому зовнішні лопатки відігнуті в одну або в обидві сторони від стику і їх поверхні загнуті під гострим кутом до подовжньої осі труби назустріч потоку газового середовища, а поверхні внутрішніх лопаток загнуті в одному напрямку під гострим кутом до подовжньої осі труби. Для підвищення теплопередачі труба виконана з листового металу товщиною 0,25-0,35 мм Для забезпечення жорсткості труби і інтенсифікації тепловіддачі подовжній стик виконаний у вигляді ребра, утвореного відбортовками кромок, при цьому ребро розташоване на зовнішній поверхні труби, а внутрішні і зовнішні лопатки закріплені в ребрі між відбортовками. Зовнішні лопатки закріплені на відстані одна від одної, вибраній в межах 2-6 зовнішніх діаметрів труби. Внутрішні лопатки закріплені на відстані одна від одної, вибраній в межах 2-6 внутрішніх діаметрів труби. Поверхні зовнішніх лопаток загнуті під кутом, вибраним в межах 25-45°. Поверхні внутрішніх лопаток загнуті під кутом, вибраним в межах 25-45°. Довжина внутрішніх лопаток дорівнює половині внутрішнього діаметра труби. Суть корисної моделі, що заявляється, пояснюється фігурами креслення, на якому зображена труба, виконана з листового матеріалу. На Фіг.1 показаний вид труби збоку; на Фіг.2 вид А Фіг.1; на Фіг.3 - вид Б Фіг.2; на Фіг.4 - переріз за В-В Фіг.2. 67459 4 Труба теплообмінника складається з саме труби 1 і зовнішніх і внутрішніх турбулізуючих елементів, розміщених удовж труби 1. Труба 1 виконана з листового металу, наприклад листового алюмінію товщиною 0,25-0,35 мм. Труба 1 має подовжній стик у вигляді ребра 2, яке утворене відбортовками кромок листового металу. Ребро 2 розташоване радіально на зовнішній поверхні труби 1. Зовнішні турбулізуючі елементи виконані у вигляді лопаток 3, закріплених в ребрі 2 між відбортовками на відстані одна від одної, вибраній в межах 2-6 зовнішніх діаметрів труби 1. Лопатки 3 встановлені з відгином в одну або в обидві сторони від ребра 2, а їх поверхні загнуті під гострим кутом α до подовжньої осі труби 1 назустріч потоку газового середовища, причому кут α вибраний в межах 25-45°. Внутрішні турбулізуючі елементи виконані у вигляді лопаток 4, закріплених в ребрі 2 між відбортовками на відстані одна від одної, вибраної в межах 2-6 внутрішніх діаметрів труби 1. Лопатки 4 розташовані радіально, довжина лопаток 4 дорівнює половині внутрішнього діаметра труби 1. Поверхні лопаток 4 загнуті в одному напрямку під гострим кутом β до подовжньої осі труби, причому кут β вибраний в межах 25-45°. Труба 1 може бути виготовлена з готової профільної труби, що використовується для подібних виробів, з виконанням на ній подовжнього розрізу і формуванням стику встановленням у розрізі ребра 2 із закріпленими в ньому лопатками 3 і 4. Труба 1 може бути виконана з пластику, металопластику, полімерів, целюлозовмісного матеріалу або їх комбінацій. Труба 1 може мати більше одного стику і, отже, ребра 2. В цьому випадку в другому і подальших ребрах закріплені аналогічним чином внутрішні лопатки 4 і/або зовнішні лопатки 3. При роботі труби теплообмінника потік теплого (холодного) повітря рухається вдовж зовнішньої поверхні труби 1 проти нахилу лопаток 3 і, стикаючись з поверхнями лопаток 3, набуває завихрення і відхилення до поверхні труби 1. В результаті повітря інтенсивно перемішується, зменшується товщина пристінного ламінарного шару і збільшується теплопередача. Завдяки тонкій стінці труби 1 і наявності ребра 2 тепло (холод) інтенсивно передається всередину труби 1 і лопаткам 4. Одночасно усередині труби 1 потік холодного (теплого) повітря, потрапляючи на лопатки 4, набуває завихрення і закручування, внаслідок чого зменшується товщина пристінного ламінарного шару і відбувається інтенсивний теплообмін між середовищами. Пропонована корисна модель дозволить підвищити теплообмін за рахунок забезпечення інтенсивної турбулізації потоків газового середовища, виключення утворення шляхів прямолінійного руху середовища в зовнішній сорочці теплообмінника, а також за рахунок участі в теплопередачі лопаток і ребра як фізичних елементів конструкції. Труба заявленої конструкції дозволяє використовувати її в широких діапазонах температур і швидкостей потоків зовнішнього і внутрішнього середовищ, при 5 67459 цьому забезпечується низький аеродинамічний опір потоку і, отже, знижуються енерговитрати на роботу теплообмінника. Крім того, пропонована труба має просту, технологічну, нематеріаломістку конструкцію, яка дозволяє виготовляти її як з гото 6 вого профілю, так і з листового матеріалу, причому виготовлення труби з тонкого листового матеріалу, особливо металу, сприяє підвищенню теплообміну між середовищами через розділяючу їх стінку. Комп’ютерна верстка А. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601