Трубчастий теплообмінний елемент

Реферат: UA 120615 U UA 120615 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Пропонована корисна модель належить до теплообмінного обладнання, зокрема до трубчастих теплообмінних елементів з підвищеною інтенсивністю процесу теплообміну. Відомий трубчастий теплообмінний елемент, виконаний у вигляді гвинтової спіралі, утвореної зі скрученого дроту, сусідні витки якого щільно контактують один з одним [пат. РФ № 62694 U, МПК(2006.01) F28D 7/00, опубл. 27.04.2007]. Недолік цього елемента - невисока ефективність теплообміну, передусім у разі конденсації пари на зовнішній поверхні елемента через можливе утворення застійних зон конденсату у западинах між сусідніми витками. Найбільш близькою за технічною суттю до пропонованого технічного рішення є трубчастий теплообмінний елемент, виконаний у вигляді гвинтової спіралі, утвореної зі скручених однакових дротів, сусідні з яких щільно контактують один з одним [пат. РФ № 170207 U, МПК(2006.01) F28F 1/08, опубл. 18.04.2017]. Конструкція цього елемента, як і аналога, що розглянуто, забезпечує невисоку ефективність теплообміну через можливе утворення застійних зон конденсату у западинах між сусідніми витками. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення трубчастого теплообмінного елемента, у якому його нове конструктивне виконання забезпечує ефективне видалення утворюваного на зовнішній поверхні елемента конденсату, а також збільшення теплообмінної поверхні й підвищену турбулізацію оброблюваного з боку зовнішньої поверхні елемента теплоносія, що в цілому підвищує ефективність теплообміну в цілому. Поставлена задача вирішується тим, що в трубчастому теплообмінному елементі, виконаному у вигляді гвинтової спіралі, утвореної зі скручених дротів, сусідні з яких щільно контактують один з одним, згідно з пропонованою корисною моделлю новим є те, що щонайменше один з дротів утворює спіральний виступ на зовнішній поверхні елемента. У найприйнятнішому прикладі виконання елемента дріт, який утворює спіральний виступ на зовнішній поверхні елемента, виконаний повністю або має покриття з матеріалу, ліофобного відносно оброблюваного з боку зовнішньої поверхні елемента теплоносія. Утворення щонайменше одним з дротів спірального виступу на зовнішній поверхні елемента не лише збільшує теплообмінну поверхню й підвищує турбулізацію оброблюваного з боку зовнішньої поверхні елемента теплоносія, а й ефективно руйнує утворювану на зовнішній поверхні елемента плівку конденсату (за рахунок закручуванню потоку пари, який рухається вздовж елемента зі спіральним виступом на його поверхні). При цьому виконання дроту, що утворює спіральний виступ на зовнішній поверхні елемента, повністю або з покриттям із матеріалу, ліофобного відносно оброблюваного з боку зовнішньої поверхні елемента теплоносія, забезпечує прискорене скидання утворюваної плівки конденсату, що також підвищує ефективність процесу теплообміну. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображено поздовжній розріз трубчастого теплообмінного елемента. Трубчастий теплообмінний елемент виконаний у вигляді гвинтової спіралі, утвореної зі скручених дротів 1-4, сусідні з яких щільно контактують один з одним, при цьому щонайменше один з дротів 4 утворює спіральний виступ на зовнішній поверхні 5 елемента. Також дріт 4 може бути виконаний повністю або мати покриття з матеріалу, ліофобного відносно оброблюваного з боку зовнішньої поверхні елемента теплоносія; зокрема в разі застосування ззовні елемента води покриття дроту 4 може бути утворене з поліолефінів, які є гідрофобними відносно води. Трубчастий теплообмінний елемент працює в такий спосіб. Один з теплоносіїв рухається всередині утвореної дротами 1-4 спіралі, а другий контактує з її зовнішньою поверхнею 5. Наявність дроту 4, що утворює спіральний виступ на зовнішній поверхні 5 елемента не лише збільшує теплообмінну поверхню й підвищує турбулізацію оброблюваного з боку зовнішньої поверхні елемента теплоносія, а й ефективно руйнує утворювану на зовнішній поверхні елемента плівку конденсату (за рахунок закручування потоку пари, що рухається вздовж елемента зі спіральним виступом на його поверхні). При цьому виконання дроту 4 повністю або з покриттям із матеріалу, ліофобного відносно оброблюваного з боку зовнішньої поверхні елемента теплоносія, забезпечує прискорене скидання утворюваної плівки конденсату, що також підвищує ефективність процесу теплообміну. Пропонована конструкція трубчастого теплообмінного елемента нескладна у виготовленні та експлуатації, істотно інтенсифікує процес теплообміну в каналі. 1 UA 120615 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 1. Трубчастий теплообмінний елемент, виконаний у вигляді гвинтової спіралі, утвореної зі скручених дротів, сусідні з яких щільно контактують один з одним, який відрізняється тим, що щонайменше один з дротів утворює спіральний виступ на зовнішній поверхні елемента. 2. Елемент за п. 1, який відрізняється тим, що дріт, який утворює спіральний виступ на зовнішній поверхні елемента, виконаний повністю або має покриття з матеріалу, ліофобного відносно оброблюваного з боку зовнішньої поверхні елемента теплоносія. Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2