Труба теплообмінника

Реферат: Труба теплообмінника на зовнішній та внутрішній поверхні містить оребрення у вигляді пружини з дроту, навитого по спіралі, при цьому оребрення на внутрішній поверхні труби розміщене на каркасі. Оребрення на внутрішній поверхні труби виконано у вигляді здвоєної спіралі, а каркас є витим здвоєним дротом. UA 102111 U (54) ТРУБА ТЕПЛООБМІННИКА UA 102111 U UA 102111 U 5 10 15 20 25 30 Корисна модель належить до теплообмінної апаратури і може бути використана в енергетичних і теплообмінних установках для рекуперативного теплообміну, при якому гаряче і холодне середовище пропливає одночасно і теплота передається крізь їхню роздільну стінку. Відомо трубу теплообмінника, що містить внутрішнє оребрення - вставку, виконане у вигляді плоскої стрічки, навитої по спіралі, яка має двосторонні поперечні вирізи [SU №1222207 A3 F28F 1/40, 1986] Недоліком відомої труби теплообмінника є недостатньо висока ефективність її роботи внаслідок невисокої інтенсивності тепловіддачі. Найближчим до корисної моделі, що заявляється, є трубчастий теплообмінник, який містить дротяну спіраль, навиту та припаяну по зовнішній поверхні трубки, та дротову спіраль, припаяну до трубчастих оправок, вставлених усередину трубки [SU № 89473 А1, F28PF/26, 1950] Хоча даний теплообмінник має вищу інтенсивність тепловіддачі, ніж попередній, внаслідок наявності оребрення на зовнішній та внутрішній поверхні трубки, проте ефективність його роботи є недостатньою. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення ефективності роботи труби теплообмінника за допомогою вдосконалення конструкції оребрення для збільшення коефіцієнта теплопередачі. Поставлену задачу вирішують тим, що в трубі теплообмінника, яка містить оребрення у вигляді дротяної пружини, навитої по спіралі, причому оребрення розміщено на зовнішній та внутрішній поверхні труби, а оребрення на внутрішній поверхні труби виконано зі спіралі, розміщеної на каркасі, згідно з корисною моделлю, оребрення на внутрішній поверхні труби виконано у вигляді здвоєної спіралі, розміщеної на каркасі, який є витим здвоєним дротом. Поставлену задачу вирішують тим, що в трубі теплообмінника, яка на зовнішній та внутрішній поверхні містить оребрення у вигляді пружини з дроту, навитого по спіралі, при цьому оребрення на внутрішній поверхні труби розміщене на каркасі, згідно з корисною моделлю, оребрення на внутрішній поверхні труби виконано у вигляді здвоєної спіралі, а каркас є витим здвоєним дротом Діаметр дроту оребрення становить 0,3-1,0 мм. Крок пружини становить 2-6 діаметрів дроту. Крок спіралі зовнішнього навивання становить від 1 до 2 діаметрів пружини. Збільшення теплознімання можна досягти збільшенням коефіцієнта теплопередачі і/або збільшенням (до певного параметра) площі поверхні теплообміну згідно з формулами: Q=KFΔt, 35 (1) де Q - теплознімання; К - коефіцієнт теплопередачі; F - площа поверхні теплообміну; Δt - різниця температур; Κ=1/(1/α1+1/λ+1/α2), (2) 40 45 50 55 де α1, α2 - коефіцієнти тепловіддачі, λ - теплопровідність. Збільшення коефіцієнта теплопередачі відповідно до формули (2) можна домогтися, підвищивши коефіцієнт тепловіддачі. Геометричні особливості оребрення сприяють турбулізації потоку теплоносія і, крім того, використовуються інтенсивні за тепловіддачею тонкі циліндричні тіла дроту, що, в свою чергу, сприяє інтенсифікації процесу теплопередачі за рахунок збільшення коефіцієнта тепловіддачі і, відповідно, теплопередачі. Таким чином, оребрення на внутрішній поверхні труби, що виконано у вигляді здвоєної спіралі, розміщеної на каркасі, який є витим здвоєним дротом, сприяє інтенсифікації процесу теплопередачі. У даному випадку, використовуючи дротяне пружинне оребрення, збільшуючи коефіцієнт теплопередачі K, чиниться значніший вплив на теплознімання, ніж збільшення площі поверхні теплообміну. Діаметр дроту пружини оребрення вибрано, виходячи з оптимального співвідношення між міцнісними характеристиками оребрення та інтенсивністю тепловіддачі. Крок пружини вибрано, виходячи з оптимального співвідношення інтенсивності тепловіддачі і площі поверхні теплообміну. Крок спіралі зовнішнього навивання вибрано, виходячи з технологічної можливості виготовлення та площі поверхні теплообміну. 1 UA 102111 U 5 10 15 20 25 Корисна модель, що заявляється, забезпечує високу надійність при тривалій експлуатації, можливість очищення і промивання внутрішніх поверхонь, високий коефіцієнт теплопередачі при прийнятному гідравлічному опорі трактів, високі техніко-економічні показники з витрати металу та технології виготовлення, транспортабельність до місця монтажу, зручність обслуговування. Корисна модель пояснюється кресленням. Труба теплообмінника складається з труби 1, зовнішнього оребрення 2, навитого на зовнішню поверхню труби 1, і внутрішнього оребрення 3, розміщеного на внутрішній поверхні труби 1 і навитого на спеціальному здвоєному каркасі 4. Робота труби теплообмінника полягає у наступному. Теплоносій, що охолоджується (або нагрівається), - газ чи масло - рухається всередині труби 1, омиваючи внутрішнє оребрення 3, віддаючи тепло охолодженому (або нагрітому) повітрю, що поперечно омиває трубу 1 і зовнішнє оребрення 2. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Труба теплообмінника, яка на зовнішній та внутрішній поверхні містить оребрення у вигляді пружини з дроту, навитого по спіралі, при цьому оребрення на внутрішній поверхні труби розміщене на каркасі, яка відрізняється тим, що оребрення на внутрішній поверхні труби виконано у вигляді здвоєної спіралі, а каркас є витим здвоєним дротом. 2. Труба теплообмінника за п. 1, яка відрізняється тим, що діаметр дроту оребрення становить 0,3-1,0 мм. 3. Труба теплообмінника за п. 1, яка відрізняється тим, що крок пружини становить 2-6 діаметрів дроту. 4. Труба теплообмінника за п. 1, яка відрізняється тим, що крок спіралі зовнішнього навивання становить від 1 до 2 діаметрів пружини. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2