ТЕПЛООБМЕННАЯ ТРУБА

Полезная модель относится к холодильной технике и может быть использовано, например, в кожухотрубных испарителях для интенсификации теплообмена.
Известны теплообменные трубы со спиральными ребрами и винтовым наружным оребрением в виде ленты (А.С. СССР №1513367, 1989 г.).
Однако эти трубы обладают меньшим коэффициентом теплоотдачи, по сравнению с предлагаемой теплообменной трубой.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является устройство со спирально-накатными ребрами, образующими частично-замкнутый объем (ЧЗО) (см. заявка РФ 2006124137, 2006 г.).
Однако, данное устройство не может обеспечить значительное увеличение теплообмена.
Техническая задача - изменение конструкции устройства для интенсификации кипения теплоносителя в ЧЗО.
Технический результат - интенсификация процесса теплоотдачи.
Он достигается тем, что в известном устройстве в оребрении теплообменной трубы с ЧЗО выполнены прорези в верхней и нижней частях для доступа теплоносителя и выхода образовавшегося пара, что препятствует образованию «сухой стенки», окружающей пузыри теплоносителя.
На чертеже изображена предлагаемая теплообменная труба (фиг.1 - продольный разрез), (фиг.2 - труба с ЧЗО в аксонометрии).
2
1
1
2
1
1
2
1
2
Теплообменная труба 1 имеет на наружной поверхности оребрение 2, образующее частично-замкнутый объем 3, щели между ребрами 4 и две прорези 5 в верхней части трубы, шириной b, и нижней части трубы, шириной b, причем b=s, b=(1,4÷1,6)b, где s - шаг ребер. Экспериментально доказано, что при больших величинах b и b теплообмен уменьшается, а меньшие величины b и b недостаточны для подачи жидкого теплоносителя и отвода всего объема пара.
Теплоноситель, например агент R407C, в ЧЗО 3 разделяется на две фазы: паровой пузырь и жидкостная пленка.
Теплообменная труба работает следующим образом.
При заполнении теплоносителем ЧЗО 3 через прорези 5 и щели между ребрами 4 и при подводе тепла в трубу, на теплообменной поверхности в центрах парообразования образуются пузыри. По мере роста пузырей толщина окружающей их жидкостной пленки уменьшается, при этом, как показали эксперименты, коэффициент теплоотдачи увеличивается. При наличии прорезей, по мере роста, пузыри покидают ЧЗО, не давая жидкостной пленке выпариться и образовать «сухую стенку», а также освобождая место для новой порции теплоносителя.
Предлагаемая теплообменная труба проста в изготовлении. Для этого используются трубки со стандартным накатным оребрением. Замена в кожухотрубных испарителях теплообменных труб с наружным оребрением на предлагаемые трубы снизит их массу и увеличит холодопроизводительность на 10% при тех же габаритах.
Источники, принятые во внимание
1. А.С. СССР №1513367, 1989 г.
2. Заявка РФ 2006124137б, 2006 г.(прототип).