Теплообменная поверхность

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1768917 НИЕ ИЗ ЕТЕН ОГ 1 Ис К АВТОРС КДЕТЕЛ ЬСТВ ОУ ЮГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Производственное обьединение "Бел городский завод энергетического машиностроения"(56) Авторское свидетельство СССР г 4. 615349,кл. Р 28 Р 1/10, 1974,Авторское свидетельство СССР М 1638536,кл. Р 28 Р 1/10, 1 Э 89,(54) ТЕПЛООБМЕННАЯПОВЕРХНОСТЬ Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в первую очередь в энергетическом машиностроении.Известна теплообменная труба, содержащая оасположенные на наружной поверхности трехмерные (сферические) вогнутости, размещенные в шахматном порядке,Недостатком известных труб является то, что образующиеся в трехмерных вогнутостях смерчеобразные вихри периодически выносятся по ходу потока теплоносителя с постепенным ослаблением, В последующих вогнутостях образуются новые вихри, В результате на поверхности трубы образуется разноплотная вихревая структура, снижающая эффективность теплообмена.Наиболее близким к заявляемому является теплообменная поверхность, содержащая углубления криволинейного профиля с равными продольными и поперечными шагамы, выполненные с профилем в виде части сферы, касательная к поверхности которой я)5 Р 28 Р 1/10, 3/(57) Использование: в теплообменных аппаратах различного назначения в различных отоаслях народного хозяйства, Сущность изобретения. теплообменная поверхность содержит параллельные ряды сферических лунок, Лунки имеют углубления в виде канавок, Канавки последовательно связывают лунки в рядах, Глубина канавки составляет 0,3-0,7 глубины лунки, Лунки могут быть расположены в шахматном порядке, В этом случае на поверхности выполнены дополнительные канавки. Эти канавки расположены между упомянутыми лунками в смежных рядах, 1 з,п. ф-лы, 4 ил. в любой точке составляет с горизонтальной плоскостьюугол не более 12, причем глубина й, диаметр углубления О и шаг 1 удовлетворяют следующим соотношениям2(О/Ь) 30 и 2,5 (т/Ь) бНедостатком такой конструкции трубы является то, что углубление в виде части сферы с заданными равными продольными и поперечными шагами эффективно только в ограниченном поле скоростей потока теплоносителя. При меньших скоростях потока периодичность образования смерчеобразных вихрей увеличивается, при больших скоростях потока образованные вихри будут отрываться от поверхности у края вогнутости, Все это создает равноплотную вихревую структуру на поверхности и сникает эффективность теплообмена.Целью изобоетения является интенсификация теплообмена,Поставленная цель достигается тем, что углубления в виде канавок последовательно связывают сферические лунки в рядах теплообменной поверхности, причем глубина1768917 45 50 55 канавки составляет 0,3 - 0,7 глубины лунки. При расположении лунок в шахматном порядке, на поверхностях выполняют дополнительные канавки, расположенные между лунками в смежных рядах,Заявляемая конструкция теплообменной поверхности позволяет осуществить плавный переход смерчеобразных вихрей из вогнутости в вогнутость без отрыва потока от поверхности, улучшить вихреобраэование по ходу потока теплоносителя и обеспечить равно- плотную вихревую структуру всей поверхности, что обеспечивает интенсификацию теплообмена, т,е. возникновению нового свойства, позволяющего считать заявляемую конструкцию соответствующей критерию "существенные отличия",На фиг, 1, 2 изображены варианты выполнения теплообменных поверхностей; на фиг, 3 - вариант выполнения канавок конфузорно-диффузорного типа; на фиг, 4 - разрез Л-А на фиг, 3,Теплообменная поверхность содержит на наружной поверхности сферические лунки 1, соединенные между собой канавками связывающими 2 и дополнительными 3,Теплообменная поверхность работает следующим образом.При обтекании теплоносителем поверхности, изображенной на фиг, 1, в сферических лунках 1 образуются смерчеобразные вихри, в которых теплоноситель уплотняется. Вихри, перемещаясь вместе с потоком, выходят из лунок, В лунке 1 после выхода вихря генерируется новый вихрь, Их генерация происходит с определенным интервалом. Для создания лучших условий выхода вихря, перемещения и направленности его движения служат канавки 2, по которым вихрь попадает в следующую лунку, Наличие рядов потоков вихрей вызывает турбулизацию потока в промежутках между радами, что дополнительно улучшает теплообмен,При обтекании теплоносителем поверхности, изображенной на фиг, 2, на которойсферические лунки 1 располагаются в шахматном порядке и соединены канавками5 связывающими 2 и дополнительными 3, более рационально используются вихри, таккак направление канавок 2 и 3 совпадает сестественным направлением выхода вихря(периодически вправо и влево от направле 10 ния потока) и в каждой сферической лунке 1встречаются два вихря, которые объединяются в один более мощный за меньший отрезок времени, создавая лучшие условиятеплообмена,15 Такая конструкция теплообменной поверхности позволяет использовать ее с любым направлением движения теплоносителя,как в продольном, так и в поперечном направлениях.20 Использование упомянутых теплообменных поверхностей позволяет увеличитьтеплообмен на 30 - 50 по сравнению с известными.Наибольшая эффективность теплообме 25 на достигается при глубине канавок, равной0,3 - 0,7 от глубины лунок при плотности расположения последних 30 - 50 она поверхности теплообмена,Формула изобретения30 1, Теплообменная поверхность, содержащая расположенные параллельными рядами сферические лунки с углублениями,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюинтенсификации теплообмена, углубления35 выполнены в виде канавок, последовательно связывающих лунки в рядах, причем глубина канавки составляет 0,3 - 0,7 глубинылунки,2, Поверхность по и. 1, о т л и ч а ю щ а я 40 с я тем, что при расположении лунок в шахматном порядке, на поверхности выполненыдополнительные канавки, расположенныемежду упомянутыми лунками в смежных рядах,) аказ 3635 Тирам ВНИИПО Государственогс к 113035. У