Теплообменная труба конденсатора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 Р 28 Р 1/00, 1/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСК(57) Изобри может ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР.(71) Производственное объединение турбостроения, Ленинградский металлическийзавод, Ленинградский институт машиностроения и Шентральный научно-исследовательский и проектно-конструкторскийинститут морского флота(56) Авторское свидетельство СССРМ 1661561, кл. Р 28 В 1/06, 1989. ОБМ ЕН НАЯ ТРУБА КОНДЕ Н СА- тение относится к теплотехнике ть использовано преимущест.е.Я 2 по 1 71 9871 А 1 венно в конденсаторах паротурбинных установок. Цель изобретения - интенсификация теплообмена. Теплообменная труба 1 конденсатора содержит примыкающее к ней вдоль донной ее части средство для сбора и транспортировки конденсата, выполненное в виде желоба 2 с отогнутыми внутрь торцовыми участками 3, расположенными в горизонтальной плоскости и примыкающими к трубе 1, На участках 3 выполнены просечки, а отрезки между ними имеют на периферии выпуклый контур. В процессе работы скоростьстока конденсата с поверхности трубы 1 возрастает и достигается минимальная толщина пленки конденсата на нижней половине трубы, а также а обеспечивается аффективный сброс конденсата в концевых сечениях по длине трубы. 4 ил.Изобретение относится к теплотехнике, а именно к конденсаторам с конденсацией пара из паровоздушной смеси нанаружной поверхности труб,Наиболее близкой к предлагаемой явля-ется горизонтальная труба .конденсатора,содержащая примыкающую к ее донной части профильную пластину, которая в поперечном сечении имеет профиль, состоящийиз монотонно сужающегося книзу участка ипримыкающего к нему расширенного участка, причем высота пластины равномерно изменяется вдоль трубы по крайней мере начасти длины трубы. Конденсат, образующийся на трубе, стекает по межребернымканавкам в донную часть трубы, а затем поддействием сил тяжести и накопленной кинетической энергии движется по боковым сторонам пластины и по наклоннойповерхности расширенного участка пластины к месту его сброса с трубы. При этомувеличивается коэффициент теплоотдачинижерасположенных труб за счетуменьшения натекания на них конденсата и лучшегодоступа к ним конденсируемого пара.ОднакО при использовании. теплообменной трубы с гладкой наружной поверхностью коэффициент теплоотдачи ееуменьшается вследствие того, что конденсат в донной части трубы покрывает последнюю равномерной пленкой по длине трубыи равномерно движется к боковым сторонам примыкающей к трубе пластины. Крометого, выполнение с наклонной поверхностью расширенного участка пластины сцелью организации стока конденсата в заданном месте приводит к увеличению высоты теплообменной трубы.Целью изобретения является интенсификация теплообмена при горизонтальномили наклонном расположении гладкОй трубы.При использовании изобретения происходит интенсификация теплообмена за счетувеличения коэффициента теплоотдачи благодаря выполнению-элемента для сбора и, . транспортировки конденсата в форме желоба с отогнутыми внутрь торцовыми участками, расположенными в горизонтальнойплоскости и.примыкающими к трубе, причем на упомянутых участках выполненыпросечки, а отрезки между последними имеют на периферии выпуклый контур, вследствие чего пленка конденсата, стекающего струбы, при переходе к отогнутым торцовымучасткам желоба стягивается вследствиесил поверхностного натяжения к поверхностям, по которым выполнены просечки, амежду зонами с высокой концентрацией образуется свободная от конденсата поверхность, к которой подходят новые порциипара. При этом за счет концентрации конденсата на поверхностях, по которым выполнены просечки, увеличивается действие5 сил тяжести и процесс стока конденсата вжелоб ускоряется, а вследствие того, что дляобеспечения стока конденсата не требуетсяорганизовывать наклонную поверхность,снижается высота теплообменной трубы.10 На фиг. 1 схематически показана теплообменная труба конденсатора, общий вид;на фиг,.2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -желоб, общий вид; на фиг. 4 - сечение Б-Бнафиг. 1.15 Теплообменная труба 1 конденсатора(фиг, 1) с элементом для сбора и транспортировки конденсата, примыкающим к нижней части трубы по всей ее длине, содержитуказанный элемент, выполненный в формежелоба 2 (фиг. 1, 2, 3) с отогнутыми внутрь20 торцовыми участками 3, расположенными вгоризонтальной плоскости и примыкающими к трубе, причем на упомянутых участкахвыполнены просечки 4, а отрезки 5 междупоследними имеют на периферии выпуклый25 контур.Труба работает следующим образом.Охлаждающая среда протекает внутритрубы 1, пар конденсируется на наружнойгладкой поверхности горизонтальной или30 наклонной трубы и стекает в виде пленки вее нижнюю часть, при этом при переходе котогнутым торцовым участкам 3 желоба последняя стягивается вследствие действиясил поверхностного натяжения к поверхно 35 стям, по которым выполнены просечки 4, врезультате чего происходит концентрацияконденсата, стекающего с трубы, у поверхностей 4, а между зонами с высокой концентрацией образуется свободная от40 конденсата поверхность. В результате ксвободным зонам подходят новые порциипара. и процесс конденсации интенсифицируется. Коэффициент теплоотдачи при этомувеличивается. При этом скорость стока45 конденсата с поверхности трубы возрастаетза счет увеличения действия сил тяжести,обусловленного концентрацией конденсатау г 1 оверхностей стока 4, организованныхпросечками, а также вертикальным распо 50 локением указанной поверхности, в результате чего конденсат стекает в желоб повертикальной поверхности. При этом вследствие малого зазора между поверхностьютрубы и выпуклого контура, из-за смачивае 59 мости поверхности и действия капиллярныхсил происходит перемещение конденсата вгоризонтальной плоскости к выпуклому контуру 5 и последующий сток конденсата вжелоб,В граничном сечении желоба, примыкающем к поверхности трубы, длина просечек 4 такова, чтобы расстояние в свету между трубой и желобом в направлении радиуса трубы, пересекающего просечку в начальной точке у поверхности желоба, равнялось или незначительно превышало толщину пленки стекающего конденсата на режиме максимальной тепловой нагрузки теплообменной трубы (фиг. 4). При этом выпуклый контур отрезков между просечками выбирается таким, чтобы не происходило полное, затопление просвета, ограниченного трубой и отогнутыми внутрь торцовыми участками желоба (фиг. 4).В случае несоблюдения указанных условий из-за смачиваемости поверхностей теплообмен ной трубы и действия сил поверхностного натяжения стекающий конденсат может полностью закрыть указанные просветы (фиг. 4), тогда последний будет стекать по наружной поверхности желоба вниз и затем сбрасываться с последнего на ниже- расположенные трубы, тем самым ухудшая доступ конденсируемого пара к поверхностям теплообмена, заливая последние, что также ведет к ухудшению теплообмена,Конденсат, поступающий в желоб, стекает с концевых участков желоба на трубные доски конденсатора. При этом нижняя образующая желоба может быть наклонена к горизонту или представлять ломаную линию, вершина которой расположена в середине длины трубы, что приводит к увеличению скорости организованного стока конденсата по желобу к его концевым сечениям и, соответственно, к уменьшению количества накапливаемого конденсата в желобе.Крепление элемента для сбора и транс портировки конденсата, выполненного вформе желоба, к трубе в ее нижней части может быть осуществлено путем надевания на трубу с желобом профильного кольца и дальнейшей приварки его к указанным вы-.10 ше элементам. Такие кольца,. форма которых соответствует профилю сечения трубы с желобом, охватывают трубу и желоб и устанавливаются с определенным интервалом, обеспечивающим надежность 15 крепления; При этом указанные кольца могут иметь форму круга, а также могут быть выполнены пружинящими и иметь в этом случае один разрез, облегчающий надевание колец на трубу с желобом.20 Формула изобретенияТеплообменная труба конденсатора сэлементом для сбора и транспортировки конденсата, примыкающим к нижней части трубы по всей еедлине, отл и ча ю ща я с я 25 тем, что, с целью интенсификации теплообмена при горизонтальном или наклонном расположении трубы, элемент выполнен в форме желоба с отогнутыми внутрь торцовыми участками, расположенными в гори- ЗО зонтальной плоскости и.примыкающими ктрубе, причем на упомянутых участках выполнены просечки, а отрезки между последними имеют на периферии выпуклый контур.1719871 Кцн 8 енсеяапс Составитель А.Хандобинедактор М.Циткина Техред М,Моргентал торре Муска гарина, 10 зводственно-издательский комбинат "Патент"; г. Ужго Заказ 763 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5