Теплообмінний елемент

Изобретение относится к теплообменному оборудованию, в частности к конструкции кожухотрубных теплообменников. Цель изобретения - интенсификация теплообмена. Теплообменный элемент выполнен в виде трубы овальногб профиля, винтообразно закрученного относительно ее оси. при этом площадь ее поперечного сечения изменяется в пределах от 0,87 до 1,0 максимальной площади поперечного сечения с плавным переходом от овального к изменяющемуся по длине многогранному профилю. Шаг периодического изменения площади поперечного сечения профиля трубы составляет 0,025-0,25 шага закрутки трубы и 0,3-1,5 максимального размера овала. 1 з.п. ф-лы.5 ил. ~~ Изобретение относится к теплообменным аппаратам. Известен кожухотрубный теплообменник, содержащий пучок винтообразно закрученных труб овального профиля, установленных с касанием соседних труб по максимально -іу размеру овала и закрепленных прямыми круглыми концами в трубных досках. При этом трубы установлены с зазорами, образующими по длине пучка шелеоые каналы для прохода теплоносителя при поперечном обтекании пучка. Максимальная ширина каналов равна половине разности между максимальным и минимальным размерами овала. Наиболее близким к предлагаемому является кожухотрубный теплообменник, содержащий винтообразно закрученные трубы фасонного профиля, закрепленные прямыми круглыми концами в трубных досках. При этом профиль труб выполнен в виде овала, имеющего ширину, рапную диаметру прямых концов, а шаг их закрутки составляет 12-25 максимальных размеров овала. Однако это устройство характеризуется недостаточно интенсивным теплообменом при течении теплоносителя внутри труб. Целью изобретения является интенсификация теплообмена внутри винтообразно закрученной трубы путем периодического изменения площади поперечного сечения и формы профиля трубы по ее длине. Недостатком этого устройства является низкая эффективность теплообмена. 1719873 На фиг. 1 изображен теплообменный Спиральная закрутка потока приводит к элемент в виде винтообразно закрученной уменьшению толщины пристенного слоя за трубы изменяющегося фасонного профиля, счет действия центробежных сил на поток общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. теплоносителя, движущийся по криво'ли1 (в виде многогранника); на фиг. 3-сечение 5 нейной траектории, а периодическое переБ-Б на фиг. 1 (в виде деформированного жачие сечения трубы по ее длине - к овала); на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1 (о дополнительной турбулизации пристенного виде многогранника); на фиг. 5 - сечение Г-Г слоя за счет срыва потока при обтекании на фиг. 1 (в виде овального профиля). стенки труСы с переменным профилем и инНа фиг. 1-5 обозначено: S - шаг закрут- 10 тенсификациї/з теплообмена. Использование теплообменного элемента позволяет ки трубы; d - максимальный размер овальинтенсифицировать процесс теплообмена ного профиля, для которого площадь между внутренней поверхностью трубы и поперечного сечения является максимальтеплоносителем и улучшить массогабаритной; t - шаг периодического изменения площади поперечного сечения трубы. 15 ные характеристики аппарата. Формула изобретения Теплообменная труба, закрученная от1. Теплообменный элемент в виде винносительно своей оси, имеет периодически тообразно закрученной трубы удлиненного меняющийся по длине трубы профиль с фасонного профиля, о т л и ч а ю щ и й с я плавным переходом от овального профиля тем, что, с целью интенсификации теплообк профилю с деформированными большими 20 мена, труба выполнена с последовательно стенками. При этом периодически изменярасположенными участками, каждый из коется и площадь поперечного сечения трубы торых имеет переменный профиль и проходот 1,0 до 0,87 максимальной площади С шаное сечение, плавно изменяющиеся гом t, составляющим 0,025-0,25 шага засоответственно от овального к профилю с крутки трубы (S) и 0,3-1,5 максимального 25 деформированными стенками, причем миразмера овала (d). нимальное уменьшение сечения трубы составляет 0,87 от ее максимальной площади Устройство работает следующим обрапоперечного сечения. зом. При циркуляции потока жидкости по 2. Элемент поп. 1 , о т л и ч а ю щ и й с я трубе осуществляется его спиральная за- 30 тем, что шаг между упомянутыми участками крутка, а периодические пережатия сечения трубы составляет 0,025-0,25 шага закрутки трубы вызывают изменения профилей скотрубы и 0,3-1,5 максимального размера рости по ее длине. овального профиля. 1719873 2 Редактор М Циткина Составитель ь Дзюбенко Техред Ы.Моргентал Корректор Т.Палий Заказ 763 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, уд.Гагаринз, 101