Теплообмінна поверхня

1. Теплообмінна поверхня, що містить ряди труб і поперечні ребра у вигляді двох половин пелюстків, що з'єднують щонайменше дві сусідні труби з утворенням між собою зазору, яка відрізняється тим, що кожне ребро-пелюсток на міжтрубній ділянці має уступоподібний вигин висотою не більше половини кроку ребер і нахилом не більше 60° щодо напрямку потоку зі збереженням паралельності ділянок приєднання реберпелюстків до труб, при цьому на похилій ділянці вигину виконано виріз для пропуску потоку середовища, що обтікає ребра. C2 2 75449 1 3 75449 4 з'єднують дві сусідні труби з утворенням між соне більш 60° щодо напрямку потоку зі збереженбою зазору, у якому проходять подовжні ребра [3]. ням паралельності ділянок приєднання реберУ порівнянні з приведеними аналогами протопелюстків до труб; тип має більш високу теплову ефективність завдя- виконання на похилій ділянці реберки збільшенню площі поверхні поперечних ребер і пелюстків вирізу для пропуску потоку середовища, збільшенню площі їхнього контакту з трубами. що обтікає ребра; Недоліком прототипу, як і приведених - виконання вирізу у виді язичка-турбулізатора, аналогів, є відносно низька ефективність процесу утвореного частковим поперечним розсіченням теплообміну поперечних ребер з середовищем, ребра-пелюстка з зовнішньої сторони по лінії перщо їх обтікає, через ламінарний характер шого вигину і подовжнім розсіченням від вершини обтікання більшої частини оребрення, особливо поперечного розсічення до лінії другого вигину, при взаємовпливі щільно розташованих ребер. або у виді двох язичків-турбулізаторів, утворених Мета винаходу - підвищення теплової Т- подібним розсіченням похилої ділянки ребраефективності теплообмінної поверхні. пелюстка з зовнішньої сторони в його серединній Поставлена мета досягається тим, що в частині, причому подовжнє розсічення проходить теплообмінній поверхні, що містить ряди труб, від лінії першого вигину до лінії другого вигину. В наприклад плавникового типу, з'єднаних попарно обох варіантах язички відігнуті до суміщення їхніх поперечними ребрами у виді пелюстків з вирізами площин з напрямком потоку з припустимим під труби з утворенням подовжнього зазору між відхиленням не більш 10°; ребрами-пелюстками, кожне ребро-пелюсток на - приєднання ребер-пелюстків до труб з однієї міжтрубній ділянці має уступоподібний вигин висосторони виконано зі зсувом на половину кроку тою не більш половини кроку ребер і нахилом не і/або з протилежним нахилом вигнутих ділянок більш 60° щодо напрямку потоку зі збереженням щодо ребер-пелюстків іншої сторони. паралельності ділянок приєднання реберСполучення цих ознак забезпечує підвищення пелюстків до труб, при цьому на похилій ділянці теплової ефективності теплообмінної поверхні за виконано виріз для пропуску потоку середовища, рахунок турбулізації потоку, що обтікає оребрення. що гріє. На фіг.1 показаний загальний вид Причому, виріз має вид язичка, утвореного потеплообмінної поверхні у випадку гладких труб і з перечним частковим розсіченням ребра-пелюстка вирізом у виді одного язичка, на фіг.2 - розріз А-А з зовнішньої сторони по лінії першого вигину і згідно фіг.1. Відповідно, на фіг.3 показаний заподовжнім розсіченням від вершини поперечного гальний вид теплообмінної поверхні з плавникорозсічення до лінії другого вигину, відігнутого провими трубами, а на фіг.4 - розріз Б-Б згідно фіг.3. ти потоку до суміщення площини язичка з напрямДовжина язичків в цих прикладах дорівнює ком потоку з припустимим відхиленням не більш половині максимально можливої. 10°. На фіг.5 показаний фрагмент ребра-пелюстка Згідно іншого варіанта, виріз виконаний у виді з вирізом у виді двох язичків, на фіг.6 - розріз В-В двох язичків, утворених Т-подібним розсіченням згідно фіг.5. похилої ділянки ребра-пелюстка з зовнішньої стоНа фіг.7 на прикладі теплообмінної поверхні з рони в його серединній частині, причому подовжнє гладкими трубами показане приєднання до труб розсічення виконане від лінії першого вигину до ребер-пелюстків зі зсувом на половину кроку лінії другого вигину, при цьому перший язичок відносно один одного, а на фіг.8 - із протилежним відігнутий по потоку, а другий - проти потоку до напрямком ділянок вигину. суміщення їхніх площин з напрямком потоку з приТеплообмінна поверхня містить паралельно пустимим відхиленням не більш 10°. розташовані труби 1 (гладкі або плавникові) з поВ обох наведених прикладах довжина язичків перечними ребрами 2, кожне з яких складається з може бути зменшена більш, ніж вдвічі. двох половин - пелюстків 3 і 4, приєднаних Гострі крайки язичків є турбулізаторами потопринаймні до двох труб і утворюючих подовжній ку. зазор. Кожне ребро-пелюсток має на міжтрубній Додаткова просторова турбулізація потоку ділянці уступоподібний вигин висотою не більш досягається тим, що ребра-пелюстки однієї сторополовини кроку поперечного оребрення і нахилом ни приєднані до труб зі зсувом на половину кроку (кутом а) не більш 60° щодо напрямку потоку зі щодо ребер-пелюстків іншої сторони і/або таким збереженням паралельності ділянок приєднання чином, що нахил уступоподібних ділянок реберребер-пелюстків до труб. При цьому на ділянці пелюстків однієї сторони протилежний нахилу вигину мається виріз для пропуску потоку середоуступоподібних ділянок ребер-пелюстків іншої стовища, що обтікає, у виді одного чи двох язичків 5, рони. відігнутих до суміщення їхніх площин з напрямком У результаті зона турбулізації поширюється потоку з припустимим відхиленням не більш 10°. практично на всю поверхню поперечного оребренТеплообмінна поверхня функціонує в такий ня, а при використанні плавникових труб - і на спосіб. При обтіканні середовищем, що гріє, (наподовжні ребра навіть при досить щільному приклад, димовими газами) труб 1 і оребрення 2 розташуванні поперечних ребер. (ребер-пелюстків 3, 4) відбувається їхній нагрів за Відмітні від прототипу істотні ознаки, що харахунок конвекції. Теплота, надана трубам і оребрактеризують винахід: ренню, передається теплопровідністю до - наявність на міжтрубній ділянці кожного ребвнутрішньої поверхні труб і далі конвекцією до ра-пелюстка уступоподібного вигину висотою не середовища, що тече у трубах і сприймає тепло більш половини кроку поперечних ребер і нахилом (наприклад воді). 5 75449 6 Наявність язичків-турбулізаторів і похилої петеплообмінної поверхні. ремички з гострими краями, а також несиметричне У запропонованій теплообмінній поверхні в розташування ребер-пелюстків істотно турбулізує порівнянні з прототипом досягнуте підвищення її газовий потік, що інтенсифікує процес теплообміну теплової ефективності за рахунок турбулізації пооребрення із середовищем, яке обтікає, і току і збільшення площі поверхні оребрення, яку обумовлює зростання теплової ефективності обтікає турбулентний потік. 7 Комп’ютерна верстка М. Клюкін 75449 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601