Теплообмінна труба

Реферат: Теплообмінна труба, виконана у вигляді оболонки з відкритими торцями та розташованим на її зовнішній поверхні турбулізатором. Турбулізатор виконано у вигляді сітки, виготовленої з матеріалу, ліофільного по відношенню до оброблюваного з боку зовнішньої поверхні оболонки теплоносія. UA 97468 U (12) UA 97468 U UA 97468 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до теплообмінного обладнання, зокрема до пристроїв для інтенсифікації процесу конденсації пари на зовнішній поверхні теплообмінної труби теплообмінних апаратів, застосовуваних у хімічній, харчовій, енергетичній, фармацевтичній та інших галузях промисловості. Відома теплообмінна труба, виконана у вигляді оболонки з відкритими торцями та розташованим на її зовнішній поверхні турбулізатором у вигляді послідовно розташованих конусних елементів [пат. України № 91129 U, МПК F28F 1/00, заявл. 26.12.2013, опубл. 25.06.2014]. Недоліки цієї труби - складність виготовлення турбулізатора, значна його матеріалоємність, а також невелика питома поверхня теплообміну сукупності цих труб у теплообміннику (внаслідок значного зовнішнього діаметра турбулізатора). Найбільш близьким за технічною суттю до пропонованого технічного рішення є теплообмінна труба, виконана у вигляді оболонки з відкритими торцями та розташованим на її зовнішній поверхні турбулізатором у вигляді дротяної спіралі [пат. України № 27809 U, МПК F28F 1/10, заявл. 27.07.2007, опубл. 12.11.2007]. Конструкція зазначеного турбулізатора, виготовленого з металевого дроту, в разі використання теплообмінної труби для конденсації пари не стільки руйнує утворювану плівку конденсату, скільки примушує її рухатися по спіралі. При цьому товщина плівки конденсату збільшується в напрямку її руху, що істотно погіршує умови теплообміну. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення теплообмінної труби, у якій нове конструктивне виконання турбулізатора на її зовнішній поверхні сприяє ефективному руйнуванню утворюваної на зовнішній поверхні труби плівки конденсату, вчасному звільненню зовнішньої поверхні труби від конденсату, а отже й підвищенню ефективності теплообміну. Поставлена задача вирішується тим, що в теплообмінній трубі, виконаній у вигляді оболонки з відкритими торцями та розташованим на її зовнішній поверхні турбулізатором, згідно з пропонованою корисною моделлю новим є те, що турбулізатор виконано у вигляді сітки, виготовленої з матеріалу, ліофільного по відношенню до оброблюваного з боку зовнішньої поверхні оболонки теплоносія. У найприйнятнішому прикладі виконання труби турбулізатор виконано у вигляді рукавної сітки, виготовленої з термопластичного полімеру або пластичної маси, наприклад, поліолефіну. Виконання турбулізатора із зазначеними ознаками забезпечує не лише турбулізацію утворюваної плівки конденсату, а й вчасне її руйнування і звільнення зовнішньої теплообмінної поверхні труби для ефективного контакту з нею пари, що підлягає конденсації. Руйнування плівки конденсату здійснюється не лише внаслідок її механічного руйнування, а й через ефективне скидання плівки конденсату внаслідок ліофобним властивостям матеріалу турбулізатора (тобто через відсутність змочуваності плівкою конденсату турбулізатора). Виконання турбулізатора у вигляді рукавної сітки, виготовленої з термопластичного полімеру або пластичної маси, наприклад, поліолефіну (поліетилену, поліпропілену) забезпечує ефективний теплообмін під час конденсації такого поширеного теплоносія як водяної пари. При цьому поліолефіни або внаслідок наявності в їхніх макромолекулах неполярних ланок забезпечує ліофобність до багатьох розчинників (зокрема гідрофобність до води). Крім того, експлуатація теплообмінної труби за підвищених температур сприяє усадці виготовленої з термопластичного полімеру сітки, а отже надійній фіксації турбулізатора на зовнішній поверхні теплообмінної труби. Сутність корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображено: на Фіг. 1 теплообмінна труба, приклад виконання турбулізатора у вигляді сітки з ромбічними комірками; на Фіг. 2 - те саме, з прямокутними комірками. Теплообмінна труба виконана у вигляді оболонки 1 з відкритими торцями та розташованим на її зовнішній поверхні 2 турбулізатором 3, виконаним у вигляді сітки, виготовленої з матеріалу, ліофільного по відношенню до оброблюваного з боку зовнішньої поверхні оболонки теплоносія. При цьому турбулізатор може бути виконано у вигляді рукавної сітки (наприклад, з ромбічними (Фіг. 1) або прямокутними (Фіг. 2) комірками), виготовленої з термопластичного полімеру або пластичної маси, наприклад, поліолефіну. Теплообмінна труба працює в такий спосіб. Теплоносій у вигляді пари контактує із зовнішньою поверхнею 2 теплообмінної труби, яка зсередини охолоджується холодним теплоносієм. У результаті контакту пари із зовнішньою холодною поверхнею 2 відбувається конденсація пари. Утворювана плівка конденсату завдяки наявності турбулізатора 3 ефективно руйнується, внаслідок чого зовнішня поверхня 2 теплообмінної труби звільняється від конденсату, що забезпечує ефективний контакт з нею пари, що підлягає конденсації. Руйнування плівки конденсату здійснюється не лише внаслідок її 1 UA 97468 U механічного руйнування, а й через ефективне скидання плівки конденсату внаслідок ліофобним властивостям матеріалу турбулізатора. Пропонована конструкція теплообмінної труби, нескладна у виготовленні та експлуатації, істотно інтенсифікує процес конденсації пари на її зовнішній поверхні. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 1. Теплообмінна труба, виконана у вигляді оболонки з відкритими торцями та розташованим на її зовнішній поверхні турбулізатором, яка відрізняється тим, що турбулізатор виконано у вигляді сітки, виготовленої з матеріалу, ліофільного по відношенню до оброблюваного з боку зовнішньої поверхні оболонки теплоносія. 2. Труба за п. 1, яка відрізняється тим, що турбулізатор виконано у вигляді рукавної сітки, виготовленої з термопластичного полімеру або пластичної маси, наприклад, поліолефіну. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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 2