Теплообменный элемент

(191 (1 СОКИ СОВЕТСКИХОРЮашщетипРЕСПУБЛИК ЗОВЗ А,(,1128 Г 4./ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпо делдм изот чтений и отнРытий ЗОБРЕТЕН ДЕТЕЛЬСТВУ. (56) 1, Патент Германии Ж 677848,кл. 17 Е 5/23, опублик. 1939.2, Авторское свидетельство СССРМ 144935, кл. Г 2 ф Р 1/20, 1961,3, Авторское свидетельствоСССРЬ 819556, кл, Р 28 Г 1,/36, 1979,4. Патент Великобритании М 911987,кл. 643 ( ), фиг. 3,1962,. ребрами на наружной поверхности, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюинтеа:иикации теплообмена, ребра вдольтрубы сгруппированы в секции с переменекцни к секции высот емент по и. 1, о т л я тем, что ребра вь ой спирали с днам секции, равным 40 проволоки.лемент по п, 1, о т я тем, что ребра вь ной от с 2, Э щийс проволочн в каждоой, ичаю - птолнень( иэетром витков -58 диаметрам3, Э ли чаю (полнены в с ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С виде цилиндрических стержней.4, Элемент по пп. 2 и 3, о т.л ич а ю щ и й с я тем, что проволокаспирали и стержни выполнены с диаметром вкаждойсекции, отличающимсяйа 15- 20% от их диаметров в смежных секциях в сторону увеличения или уменьшения.5,Элементпоп,3,отличаю- Е щ и й с я тем, что стержни имеют вы- уу соту в каждой секции, равную 40-58 его %УФдиаметрам.1 3.0306Изобретение. относится к конструктив-ным элементам теплообменйых аппаратов и может быть использовано, в частности, в радиаторах, предназначаемыхдля оклажпеиия полупроворниковых приборов,Известен гашообменник, содержащийтрубчатые теплообменные элементы, вы-полненные иэ составных частей, снабжейных поперечными ребрами, основными идополнительными, различной высоты,расположенными вдоль кажцой,иа составных частей элемента с чередованием ГЦ.Недостатками известного теплообменника являются малые показатели теплосьема, приходящиеся на единицу объеме,а также сложность монтажно-демонтажнрхработ, Так как основные и дополнительные ребра выполнены с помощью накатыванин в известном элементе и дополни-,тельные ребра при этом расположены между основными с чередование 4, то требуется при изготовлении каждой составнойчасти менять оборудование для изготовления ребер, что увеличивает время напроведение технологического процессапо изготовлению элемента.Известен также трубчатый теплообмен-.ный апемент теплообменника с продольными проволочными реб)амй, имеющими О -образную форму в сечении, перпендикулярном оси трубы 230Недостаток данного элемента заключает.ся в том, что проволочные ребра, расположенные вдоль трубы, имеют одинаковуювысоту, что не позволяет обеспечитьоптимальную разницу температур по гра- З 5нице теплообмвиа вдоль трубы элемента.Известен также теплообменный элемент,содержащий трубу с поперечными проволочными ребрами, расположенными по спирали 3140Однако известный алемент отличавгя невозможностью поддержания оптимальИой раэницы температур на границе теплообмена вследствие того, что геометрические размеры оребрения (диаметр витков проволоки, а также диаметр проволоки, из которой выполнено проволочноеспиральное оребрение) величины суть постоянные по длине трубы элемента а,Известен также тзплообменный элемент, 50содержащий трубу с поперечными ребрами ка наружной поверхности 4Недостаток элемента - малая иатейсвфикация теплообмена вследствие того; 55 что ребра имеют одинаковую высоту, что не позволяет обеспечить оптимажный техйологическийрежим работы элемента. 372Бель изобретения - интенсификациятепло обмена.мБель достигается тем, что у теплообменного элемента, содержащего трубус поперечными ребрами на наружнойповерхности,.ребра вдоль трубы сгруппированы в секции с переменной от сек,ции к секции. высотой, при этом ребравыполнены иэ проволочной спирали сдиаметром витков в каждой секции, равным 40-58 диаметрам проволоки, ребравыполнены в виде цилиндрических стержней, проволока спирали и стержни выполнены с диаметром в каждой секции, отщчающкмся на 3,5 20% от.их диаметровв смежных секциях в сторону увеличенияили уменьшения, и стержни имеют высотув каждой секции, равную 40- 58 диаметрам.На фиг. 1 изображен описываемыйэлемент с поперечным оребрением, выполненным из проволочной спирали; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 3.; на фиг. 3 описываемый элемент с оребрением, выполненным иэ отдельных витков проволочной спирали; на фиг. 4 - разрез Б-Бна фиг. 3; на фиг. 5 - элемент с поперечкым оребрением, выполненным иэ отдельных цилиццрических стержней; на фиг, 6разрез И В на фиг, 5,Теппообменный элемент содержит трубу 1, поперечные ребра 2, выполненныекак иэ проволочной спирали 3, как изотдельных витков 4 проволочной спирали,.так и из цилиндрических стержней 5,Исходя иэ технологических соображеный, оптимальные диаметр с 3 проволоки оребрения, диаметра Э витка проволочной спирали, а также диаметр стержняи высота Ь последнего подбираютсясогласно зависимостям30,812 05 и-0,21д щ 0,0007 (3. + 3,6 Н) а 1где В -диаметр проволоки, стержня, м;В - диаметр витка проволочной спирали, м;3 т - высота ребра, м 3а - таололроволлоовв малевалаПРОВОЛОКИ И ОтЕРЖНЯад 1 - локальная разнос п темйератур между основаюии ребра иокружающей средой, К;М - длина секцки вдоль элементас ребрами.Работа элемента Осуществляется следукщим образом.3 10 З 0637Внутри трубы циркулирует одна рабо- ны элемента, последоватеъно от секции чая среда, снаружи - друган. Среде к секции ребер при направлении рабочей может быгь как нагреваемой так и охлаж- среды вдоль продольной оси элемента даакой в зависимости от технологического выполнение ребер с разной высотой щопесса. и обьединение их в секции позволитРазличная высота ребер в сжциях при уменьшить габариты охлаждакюцих уствтом позволяет поддерживать оптимальной ройсгв, в частности радиаторов, в малолокальнув разносъ температур вдоль дли- габаритном радиоэпектроином оборудовании.1.030637 Составитепь Техреду Вяа А, Повк орр енто фП ф р С, Патруш188/41ВНИИПИ13.303 Тираж 672 ПожасноГосударстввниого комитета СССРделам изобретай и открытийМосква, Ж ЗЮ, Раушская наб., р. 4