Теплообменный элемент конденсатора

9) ПИСА ИЕ ИЗОБ Т И ТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТВ итут машиност но-исследователькторский институт гов и Н. Г, Ерч 2-297,кл. Р ЛЕМЕНТ КОН тся к теплотехнике овано преимущест- паротурбинных усИзоб и может венно в тановок. Ы Ол 0 (л ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относии может быть использвенно в конденсаторах ение относится к теплотехник ть использовано преимущест денсаторах паротурбинных ус Наиболее близким по технической сущности к изобретению является теплообменный элемент конденсатора, содержащий горизонтально установленную трубу с наружными поперечными ребрами и канавками и установленное вдоль нижней образующей трубы устройство для отвода конденсата, выполненное в виде перфорированной пластины, верхняя кромка которой почти соприкасается с донной поверхностью трубы и которая способна проявлять капиллярный эффект, благодаря чему конденсатный ручей, текущий в межреберной канавке, постоянно втягивается этой перфорированной пластиной и выходит через еенижнюю кромку наружу,1726951 А(я)5 Р 28 Р 1/26, Р 28 В 1/00 тановок, Целью изобретения является уменьшение габаритов конденсатора путем увеличения коэффициента теплоотдачи. Теплообменный элемент конденсатора содержит горизонтально установленную трубу 1 с наружными поперечными ребрами 2 и канавками 3 и установленное вдоль нижней образующей трубы устройство отвода конденсата, выполненное в виде желоба 4 с поперечными пластинами 5, установленными на внутренней поверхности желоба 4 с противоположных сторон с шагом, равным шагу между канавками 3 трубы 1, При этом верхние кромки 6 пластин 5 размещены внутри канавок с зазором между дном канавки 3 и кромкой 6 пластин 5, 2 ил. Недостатком элемента является низкий коэффициент теплоотдачи, связанный с натеканием равномерно стекающего вниз по всей длине пластины конденсата на ниже- расположенные теплообменные элементы из-за отсутствия организованного стока конденсата по длине трубы, чтоухудшает доступ конденсируемого пара к указанным теплообменным элементам. Кроме того, в промышленных аппаратах водяной пар в отличие от низкокипящихвеществ, содержит солевые и механические примеси, что не позволяет использовать капиллярный эффект для эффективного удаления конденсата с донной части трубы теплообменногоэлемента,Цель изобретения - уменьшение габаритов конденсатора путем увеличения коэффициента теплопередачи за счет устранения отрицательного влияния стекающего конденсата с трубы теплообменного5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 элемента на нижерасположенные теплообменные элементы и тем самым на общий коэффициент теплопередачи путем организации эффективного "сброса" конденсата в концевых сечениях по длине теплообменного элемента конденсатора.Это достигается тем, что устройство отвода конденсата выполняется в виде желоба с поперечными пластинами, установленными на внутренней поверхности желоба с его противоположных сторон с шагом, равным шагу между канавками трубы, причем верхние кромки пластины размещены внутри канавок с образованием зазора между дном канавки и кромкой пластин, не превышающего 0,2 высоты ребер трубы.Предлагаемый теплообменный элемент конденсатора отличается от известного тем, что устройство отвода конденсата выполнено в виде желоба с поперечными пластинами, установленными на внутренней поверхности желоба с его противоположных сторон с шагом, равным шагу между канавками трубы, причем верхние кромки пластин размещены внутри канавок с образованием зазора между дном канавки и кромкой пластин, не превышающего 0,2 высоты ребер трубы.На фиг. 1 изображен теплообменный элемент конденсатора; на фиг. 2 - поперечное сечение теплообменного элемента по середине канавки трубы.Теплообменный элемент конденсатора содержит горизонтально установленную трубу 1 с наружными поперечными ребрами 2 и канавками 3 и установленное вдоль нижней образующей трубы устройство отвода конденсата, выполненное в виде желоба 4 с поперечными пластинами 5, установленными на внутренней поверхности желоба 4 с его противоположных сторон с шагом, равным шагу между канавками 3 трубы 1, при. чем верхние кромки 6 пластин 5 размещенывнутри канавок 3 с образованием зазора "в" между дном канавки 3 и кромкой 6 пластин 5, не превышающего 0,2 высоты ребер 2 трубы 1.В процессе работы конденсат, образующийся на трубе 1 при конденсации пара в конденсаторе, стекает по межреберным канавкам 3 в донную часть трубы 1 к поперечным пластинам 5, установленным на внутренней поверхности желоба 4 с его противоположных сторон, и далее под действием сил тяжести и накопленной кинетической энергии движется по указанным пластинам 5 вниз к днищу желоба, стягивая при этом вследствие действия сил поверхностного натяжения пленку конденсата с поверхности ребер 2 трубы 1, расположенной вблизи верхней кромки 6 пластин 5, обращенной к трубе 1. При этом скорость стока конденсата из межреберной канавки 3 возрастает и, следовательно, достигается минимальная толщина ручья в канавках 3 и минимальная толщина пленки конденсата в донной части трубы 1, Наличие у пластин 5 вертикальных кромок 7 (фиг. 2) обеспечивает направленное вниз движение конденсата в желоб 4, чем улучшается процесс стягивания пленок конденсата с поверхности ребер в нижней части трубы 1, Конденсат, поступивший в желоб 4, стекает с концевых его участков на трубные доски конденсатора.Величина зазора "в" между дном канавки 3 и верхней кромкой 6 пластин 5 выбирается из условия достижения при номинальной тепловой нагрузке конденсатора минимальной толщины стекающего ручья конденсата по канавке 3 в районе указанного зазора, величина которого не должна превышать 0,2 от высоты ребер 2 трубы 1. При большем зазоре "в" происходитувеличение толщины стекающего ручья конденсата в канавке 3 на нижней половине трубы 1, а соответственно уменьшается коэффициент теплоотдачи. При отсутствии зазора "в" коэффициент теплоотдачи несколько уменьшается в сравнении с вышеописанным случаем при наличии зазора"в", когда достигается минимальная толщина стекающего ручья конденсата по канавке 3, так как встречающийся с верхними кромками 6 пластин 5 желоба последний при этом тормозится. Особенно это касается случая, когда высота ребер относительно невелика, а соответственно мала ширина канавки между ними и поэтому верхняя кромка 6 при контакте с канавкой 3 перекрывает путь конденсату, однако при этом также достигается меньший положительный эффект.Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен и увеличить при этом коэффициент теплопередачи, а следовательно, уменьшить габариты конденсатора,Формула изобретения Теплообменный элемент конденсатора, содержащий горизонтально установленную трубу с наружными поперечными ребрами и канавками и установленное вдоль нижней образующей трубы устройство отвода конденсата. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения габаритов путем увеличения коэффициента теплопередачи, устройство отвода конденсата выполнено в виде желоба с поперечными пластинами,установленными на внутренней поверхности желоба с его противоположных сторон,1726951 Составитель Г.ЕрченкоРедактор Н.Федорова Техред М.Моргентал Коррек сауленко аказ 1270 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 с шагом, равным шагу между канавками трубы, причем верхние кромки пластин размещены внутри канавок с образованием зазора между дном канавки и кромкой пластины, не превышающего 0,2 высоты ребертрубы,