Теплообменная труба

(31)6 К ГОСУЗЯРСТВЕНЫЙ КОМИТЕТПб ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Самарское научно-производственное обьединение автоматических систем (72) А,И.Елатонцев, С,Н.Луцев и И.А.Михайлевич(56) Щукин В.К. Теплообмен и гидродинамика внутренних потоков в полях массовых сил. М.: Машиностроение, 1980, с. 106.Бажан О.И., Каневец Г.Е, и Селиверстов В.М. Справочник по теплообменным аппа ратам, М.: Машиностроение, 1989, с. 72, 193. 501772576 А 1(57) Использование: в теплообменных аппаратах, для охлаждения светаводов в лазерной технологии. Сущность изобретения:теплообменная труба содержит элемент 1 охлаждения, расположенный вее полости 2, и шнековый завихритель, ось которого совпадает с продольной Осью трубы, Ось элемента параллельно смещена относительно оси трубы. На периферийных участках завихрителя выполнены отверстия 4 под элемент охлаждения. 1 ил.Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано для охлаждения, например, световодов в лазерной хирургии и лазерной технологии,Известен лопаточный .завихритвль, содержащий кольцевой канал и расположенное коаксиально ему цилиндрическое тело, а также закручивающее устройство в виде лопаток, основания которых касаются поверхности цилиндрического тела, Наружный диаметр лопаток закручивающего устройства равен внутреннему диаметру кольцевого канала.Недостатком данного завихрителя является местная закрутка потока, сохраняемая лишь на ограниченном участке длины цилиндрического тела, и, следовательно, низкое его охлаждение.Известен шнековый теплообменник, содержащий наруЖную трубку с соосно расположенным цилиндрическим телом, по всей длине которого нэвита проволока с определенным шагом. Описанный теплообменник позволяет получить постоянный вихревой поток по всей длине охлаждаемога цилиндрического тела.Недостаткам данного теплообменника является низкая эффективность охлаждения цилиндрического тела,Известен теплаабменник, содержащий корпус и расположенный в его полости элемент охлаждения. а также шнековый завихритель, ось которого совпадает с продольной осью корпуса. Недостатком данного теплообменника является невысокая интенсивность теплоабмена. Это обьясняется тем, что ось полученного вихревого потока соосна оси элемента охлаждения и омывает его по винтовой линии. Указанный характер омывания более близок к прадольнаму обтеканию, чем к поперечному. При продольном обтекании при винтовом омывании элемента охлаждения почти не происходит отрывания наиболее теплонэгруженнаго ламинарного пограничного слоя от поверхности охлаждаемого элемента.Экспериментально установлено, что теплаотдача при продольном обтекании гладких труб примерно в 22,5 раза менее интенсивна, чем при поперечном обтекании и прочих равных условиях.Цель изобретения - интенсификация теплоабмена.Поставленная цель достигается тем, что в теплообмен ной трубе, содержащей расположенный в ее полости элемент охлаждения и шнековый завихритель, ось которого совпадает с продольной осью трубы, ось элемента охлаждения параллельно смещенаотносительно оси трубы и на периферийных5 участках шнекового. эавихрителя выполнены отверстия под упомянутый элемент,Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена схема теплообменной трубы.10 Теплообменная труба содержит элемент 1 охлаждения, расположенный в ееполости 2, и шнековый завихритель 3, ось.которого совпадает с продольной осью трубы, Ось элемента 1 охлаждения параллель 15 но смещена относительно оси трубы, Напериферийных участках шнекового завихрителя 3 выполнены отверстия 4 под элемент 1 охлаждения.Теплообменная труба работает следую 20 щим образом,Завихрение потока в полости 2 трубыпроисходит благодаря шнековому завихрителю 3, В потоке появляется тангенциальная составляющая скорости, которая25 увеличивается от приосевой области потокак периферийной. Благодаря вращательномудвижению возникают центробежные массовые силы, которые оттесняют поток к внутренней поверхности полости 2 трубы и тем30 самым вызывают существенное изменениепрофиля осевых скоростей - увеличениеэтих скооостей в периферийной части потока и уменьшение их в приосевой области,Таким образом, смещение элемента 135 охлаждения относительно оси трубы, кромепоперечного обтекания поверхности охлаждаемого элемента 1, позволяет использовать более высокие скорости охлаждающегопотока,40 Конструкция теплообменной трубыобеспечивает приближенное к поперечномуобтекание ее внутренней поверхности, чтопозволяет получить высокий теплосьем с поверхности элемента охлаждения и, следова 45 тельно, повысить эффективность егоохлаждения,Формула изобретенияТеплообменная труба, содержащая расположенный в ее полости элемент охлажде 50 ния и шнековый завихритель, ось которогосовпадает с продольной осью трубы, о т л ич а юща я с я тем, что,с цельюинтенсификации процесса теплообмена, ось элементаохлаждения параллельно смещена относи 55 тельно оси трубы и на периферийных участках шнекового ээвихрителя выполненыотверстия под элемент охлаждения.