Теплообменная поверхность

Союз Советских Социалистических Ресттублик(22) Заявлено 170779 (21)2797995/24-06с присоединением заявки НР(23) ПриоритетОпубликовано 2307,81, Бюллетень Йо 27 1,5)М. Кл з Г,28 Р 1/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(53) УДК 621 565 .94(088.8) Дата опубликования описания 230781 Институт физико-технических проблем энергеЧЪюн-,. АН Литовской ССР(У 1) Заявитель 4) ТЕПЛООБМЕННАЯ ПОВЕРХНОСТ Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано приконструировании высокофорсированныхтеплообменников, гладкотрубные или:тержневые элементы нагрева которых работают в условиях критического режима обтекания.Известны теплообменные поверхности, содержащие шахматный пучок цилиндрических труб с турбулизаторами(1 .Однако известные теплообменные поверхности эффективно работают лишь при докритических режимах обтекания их элементов (Ве ( 2 10 ), т.е. тогда,Бкогда на кривых распределения коэффи= циента местной теплоотдачи наблюдается лишь один минимум при угле р отсчитываемом от лобовой критической точки, равном 80-90оПри ийтенсификации теплоотдачи отдельной поперечно обтекаемой трубы (стержня) или первых рядов труб в пучке теплообменника путем увеличения скорости теплоносителя и перехо дом к критическому режиму обтекания. (Ве2105) качественно меняется структура течения и на кривых распределения коэффициентов местной тепло- отдачи возникают два минимума: при Р = 80-90 о и при Р, = 135-145 о .Кроме того, с дальнейшим увеличениемчисел Рейнольдса (Ве2 105) местоположение первого минимума перемещается от р й 80-90 о до Ф : 30-40 оЦель изобретения - интенсификациятеплообмена.Поставленная цель достигается тем,что трубы в шахматном пучке установ.лены с поперечным шагом, составляющим0,60-0,83 продольного шага, а расстояние между осями турбулизирующихстержней и труб первого ряда пучка. равно 26, причем диаметры турбулиэи рующих стержней равны 0,5 д, где й -диаметр трубы.На чертеже схематически изображенапредлагаемая поверхность, поперечныйразрез.20 Поверхность содержит шахматный пучок гладких цилиндрических труб 1 диаметром с 1 с поперечным шагом а и про- дольным шагом Ь и турбулизирующиестержни 2, установленные перед каждой трубой 1 первого ряда пучка.Результаты проведенных испытанийпри критических значениях йе показали, что соответствующим изменениемпоперечного и продольного шагов, а 0 тем самым и скорости потока в опре848958 Формула изобретения оставитель А.Нарушехред М. Табакови ч Корректор В. Бутяга Редактор В.Еремеева Подписно Тираж 706 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб д, Заказ 6072/51 Патентфф, г. Ужгород, ул. Проектн илиал ПП деленной зоне межтрубного пространства, можно увеличить теплоотдачу в зонах поверхности труб с минимальным коэффициентом местной теплоотдачи и предотвратить перегрев этих зон. Оптимальное соотношение поперечного и продольного шагов находится в пределах д = (0,60-0,83) Ь.Увеличение теплоотдачи теплонапряженных участков труб при углах9 = 30-40 и Ф = 135-1450 объясо4 йняется наличием в указаных зонах максимальных скоростей теплоносителя, за исключением зоны при Р: 30-400 первого ряда .труб пучка, где увеличение теплоотдачи достигается установкой перед трубами турбулиэирующих стержней.Оптимальное расстояние между осями турбулизирующих стержней и труб первого ряда пучка равно 2 й, а диаметры турбулизирующих стержней - 0,5 Й.При критических режимах поперечного обтекания пучка труб потоком жидкости или газа теплоотдача цилин-, дрических поверхностей в зонах Ф= 30-4 и Р,= 135-145 увели-,чивается на 15-25 и, следовательно,.интенсифицируется теплообмен. Теплообменная поверхность, содержащая шахматный пучек гладких труби турбулизирующие стержни, установленные перед трубами первого ряда 0 пучка, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью интенсификации процессатеплообмена, трубы установлены с поперечным шагом, составляющим 0,600,83 продольного шага, а расстояние 15 между осями турбулиэирующих стержнейи труб первого ряда пучка равно 26,причем диаметры турбулиэирующихстержней равны 0,5 Й, где д - диаметр,трубы. 20Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Исаченко В.П, Осипова В,А. иСукомел А.С. Теплопередача. М.,р 5 Энергия, 1975, с. 222-231.