Теплообмінний пристрій

Реферат: Теплообмінний пристрій складається із труби або труб, заповнених водою або іншим рідким теплоносієм, і турбулізаторів. Труба або труби, заповнені теплоносієм, містять встановлені в круглих трубах гвинтові турбулізатори, які перетворюють потік теплоносія із прямолінійного в потік по гвинтовій траєкторії і мають крок К=1Д-2Д, де Д - внутрішній діаметр круглої труби. Або труба або труби, заповнені водою або іншим рідким теплоносієм, містять встановлені в круглих чи квадратних, чи прямокутних, чи еліпсних трубах пелюсткові турбулізатори, які перетворюють потік теплоносія із прямолінійного в потік по зигзагоподібній траєкторії і мають крок К=1Д-2Д для круглих труб, де Д - внутрішній діаметр круглої труби, К=1Н-2Н для квадратних труб, де Н внутрішній розмір сторони квадратної труби, К=0,5Н-1Н для прямокутних і еліпсних труб, де Н внутрішній розмір більшої сторони прямокутної або еліпсної труби. Кут нахилу α пелюсткових турбулізаторів між площиною самих пелюсток і площиною поперечного перерізу труби, що проходить через кінець пелюсток, що примикають до стінки труби, в межах від 5° до 15°. Всі труби, в яких встановлені гвинтові або пелюсткові турбулізатори, мають максимальну площу UA 115939 C2 (12) UA 115939 C2 2 поперечного перерізу Fmax=3500 мм і через них прокачується води або іншого рідкого 3 теплоносія Vmin не менше 1 м за годину. UA 115939 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до теплової енергетики і може бути використаний в опалювальних котлах водотрубної конструкції побутового або промислового призначення. Відомий теплообмінний пристрій, який складається із труби або труб, заповнених водою або іншим рідким теплоносієм, і турбулізаторів [1]. Недоліками цього теплообмінного пристрою є те, що він має недостатні швидкість теплопередачі і коефіцієнт корисної дії. Найбільш близьким є теплообмінний пристрій, який складається із труби або труб, заповнених водою або іншим рідким теплоносієм, і турбулізаторів [2]. Цей теплообмінний пристрій має такі самі недоліки. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення теплообмінного пристрою шляхом підвищення швидкості теплопередачі і коефіцієнта корисної дії. Поставлена задача вирішується тим, що в теплообмінному пристрої, який складається із труби або труб, заповнених водою або іншим рідким теплоносієм і турбулізаторів новим є те, що труба або труби, заповнені водою або іншим рідким теплоносієм, містять встановлені в круглих трубах гвинтові турбулізатори, які перетворюють потік води або іншого рідкого теплоносія із прямолінійного в потік по гвинтовій траєкторії і мають крок К=1Д-2Д, де Д внутрішній діаметр круглої труби, або труба або труби, заповнені водою або іншим рідким теплоносієм, містять встановлені в круглих чи квадратних, чи прямокутних, чи еліпсних трубах пелюсткові турбулізатори, які перетворюють потік води або іншого рідкого теплоносія із прямолінійного в потік по зигзагоподібній траєкторії і мають крок К=1Д-2Д для круглих труб, де Д - внутрішній діаметр круглої труби, К=1Н-2Н для квадратних труб, де Н - внутрішній розмір сторони квадратної труби, К=0,5Н-1Н для прямокутних і еліпсних труб, де Н - внутрішній розмір більшої сторони прямокутної або еліпсної труби, а також кут нахилу α пелюсткових турбулізаторів між площиною самих пелюсток і площиною поперечного перерізу труби, що проходить через кінець пелюсток, що примикають до стінки труби в межах від 5° до 15°; причому всі труби, в яких встановлені гвинтові або пелюсткові турбулізатори, мають 2 максимальну площу поперечного перерізу Fmax=3500 мм і через них прокачується води або 3 іншого рідкого теплоносія Vmin не менше 1 м за годину. Теплообмінний пристрій, що заявляється, пояснюється кресленнями, де на Фіг. 1, 3 показаний теплообмінний пристрій з гвинтовими турбулізаторами, а на Фіг. 2, 4, 5, 6, 7 з пелюстковими турбулізаторами. Теплообмінний пристрій що заявляється, складається із труби або труб 1 (Фіг. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7), круглого або квадратного, або прямокутного, або еліпсного профілю, заповнених водою або іншим рідким теплоносієм, і турбулізаторів 2 (Фіг. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7), які розташовані всередині цих труб. Стрілками або позначені траєкторії руху води або іншого рідкого теплоносія в трубах 1 (Фіг. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7). Теплообмінний пристрій, що заявляється, працює наступним чином. Вода або інший рідкий теплоносій подається в теплообмінний пристрій і рухається, одночасно нагріваючись продуктами горіння, в залежності від типу турбулізаторів 2 по гвинтовій або зигзагоподібній траєкторії. Це уповільнює потік води або іншого рідкого теплоносія, подовжує шлях його руху, а також постійно змінює його напрямок і завихрює цей потік, що підвищує ефективність цього теплообмінного пристрою. Вказані розміри К, Fmax, Vmin, α забезпечують оптимальний баланс між величинами турбулізації потоку води або іншого рідкого теплоносія і гідравлічним опором. Таким чином, впровадження теплообмінного пристрою підвищує швидкість теплопередачі і коефіцієнт корисної дії. Приклад конкрентного використання В результаті експериментальних робіт виявлено підвищення коефіцієнта корисної дії теплообмінного пристрою на 5-10 % з одночасним покращенням рівномірності нагріву теплообмінного пристрою. Роботи і заміри проводились з трубами: круглими Ø 40 мм всередині з гвинтовими і пелюстковими турбулізаторами і квадратними трубами 36 мм х 36 мм всередині з пелюстковими турбулізаторами на газових котлах КC-Г-10 при температурі теплоносія 80 °C. Джерела інформації: 1. EURO spirals. Турбулізатори. 2. Ибрагимов И.Х. Интенсификаторы типа локального турбулизатора // "Молодой ученый". – № 8 (112). – Апрель 2016. – С. 229-231. 1 UA 115939 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 Теплообмінний пристрій, який складається із труби або труб, заповнених водою або іншим рідким теплоносієм, і турбулізаторів, який відрізняється тим, що труба або труби, заповнені водою або іншим рідким теплоносієм, містять встановлені в круглих трубах гвинтові турбулізатори, які перетворюють потік води або іншого рідкого теплоносія із прямолінійного в потік по гвинтовій траєкторії і мають крок К=1Д-2Д, де Д - внутрішній діаметр круглої труби, або труба або труби, заповнені водою або іншим рідким теплоносієм, містять встановлені в круглих чи квадратних, чи прямокутних, чи еліпсних трубах пелюсткові турбулізатори, які перетворюють потік води або іншого рідкого теплоносія із прямолінійного в потік по зигзагоподібній траєкторії і мають крок К=1Д-2Д для круглих труб, де Д - внутрішній діаметр круглої труби, К=1Н-2Н для квадратних труб, де Н - внутрішній розмір сторони квадратної труби, К=0,5Н-1Н для прямокутних і еліпсних труб, де Н - внутрішній розмір більшої сторони прямокутної або еліпсної труби, а також кут нахилу α пелюсткових турбулізаторів між площиною самих пелюсток і площиною поперечного перерізу труби, що проходить через кінець пелюсток, що примикають до стінки труби, в межах від 5° до 15°; причому всі труби, в яких встановлені гвинтові або 2 пелюсткові турбулізатори, мають максимальну площу поперечного перерізу Fmax=3500 мм і 3 через них прокачується води або іншого рідкого теплоносія Vmin не менше 1 м за годину. 2 UA 115939 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3