МНОГОКАНАЛЬНАЯ ПРЕССОВАННАЯ ТРУБА

Полезная модель относится к области теплообменных аппаратов, в частности теплообменным трубам с внешним оребрением, полученным методом подрезания и отгибания тонких слоев металла.
Известна многоканальная прессованная труба, описанная в патенте Российской Федерации RU 2155921 С1, кл. F28F 1/02. Труба содержит торцевые стенки, плоские параллельные верхнюю и нижнюю боковые стенки, на которых выполнены, по крайней мере, три выступа разделенных продольными канавками и продольные перегородки, расположенные между верхней и нижней боковыми стенками с образованием внутренних каналов трубы. В указанном патенте решается техническая задача интенсификации теплопередачи в каналах за счет криволинейности продольных перегородок. Недостатком такой многоканальной прессованной трубы является ограниченная возможность создания оребренной поверхности с увеличенной интенсивностью внешнего теплообмена при использовании технологии создания оребрения методом подрезания и отгиба ребер.
Также известна многоканальная прессованная труба, описанная в патенте Российской Федерации RU 48401 U1, кл. F28F 1/02. Труба содержит торцевые стенки, плоские параллельные верхнюю и нижнюю боковые стенки, на которых выполнены, по крайней мере, три выступа разделенных продольными канавками и продольные перегородки, расположенные между верхней и нижней боковыми стенками с образованием внутренних каналов трубы. В этом патенте решается техническая задача интенсификации теплопередачи в каналах за счет развитой внутренней поверхности каналов. Недостатком предложенного в патенте технического решения также является ограниченная возможность создания оребренной поверхности с увеличенной интенсивностью внешнего теплообмена при использовании технологии создания оребрения методом подрезания и отгиба ребер.
Предлагаемая многоканальная прессованная труба позволяет с помощью технологии подрезания решить техническую задачу создания оребренной поверхности с увеличенной интенсивностью внешнего теплообмена, обеспечивая при этом менее интенсивное увеличение сопротивления потоку воздуха.
Решение технической задачи обеспечивается тем, что, по крайней мере, два прилегающих друг к другу выступа, как на верхней, так и на нижней боковых стенках выполнены разновысотными. Решению поставленной технической задачи способствует выполнение высоты выступов прилегающих к выступу с увеличенной высотой равными, а также то, что разновысотность выступов не превышает 0,5 мм.
Сущность полезной модели поясняют чертежи, на которых представлены:
на фиг.1 - сечение многоканальной прессованной трубы с двумя прилегающими друг к другу разновысотными выступами, как на верхней так и на нижней боковых стенках;
на фиг.2 - сечение многоканальной прессованной трубы с пятью прилегающими друг к другу разновысотными выступами, как на верхней, так и на нижней боковых стенках;
на фиг.3 - сечение многоканальной прессованной трубы с четырьмя прилегающими друг к другу разновысотными выступами, как на верхней, так и на нижней боковых стенках;
на фиг.4 - сечение многоканальной прессованной трубы с равной высотой выступов прилегающих к выступу с увеличенной высотой.
Многоканальная плоская труба включает торцевые стенки 1, верхнюю боковую стенку 2 и нижнюю боковую стенку 3. Между верхней боковой стенкой 2 и нижней боковой стенкой 3 расположены продольные перегородки 4 с образованием каналов 5. На боковых стенках 2 и 3 выполнены выступы 6 и 7, которые отделены друг от друга продольными канавками 8. Высота выступов 7 превышает толщину выступов 6.
Выполнение прилежащих друг к другу выступов 6 и 7 разновысотными позволяет при их подрезании формировать ребра разной высоты на внешней поверхности верхней и нижней боковых стенок. Более высокие ребра формируются из выступов 7 с увеличенной высотой. Разновысотность ребер, в свою очередь, позволяет при расположении их вершин на равном расстоянии от поверхности боковых стенок 2 и 3 иметь разный угол наклона ребер. В результате разного угла наклона ребер к поверхности стенок обеспечивается турбулизация потока воздуха в межреберном пространстве и за счет этого увеличивается интенсивность теплоотдачи. Теплоотдача также повышается за счет увеличенной площади наклонных ребер.
Превышение высоты выступов 7 над высотой выступов 6 определяет не только угол наклона ребер к поверхности трубы, но и расстояние между ребрами. Чем больше превышение, тем меньше расстояние между более высокими ребрами. В свою очередь уменьшение расстояния между ребрами приводит к росту сопротивления оребренной поверхности потоку воздуха. При разновысотности выступов превышающей 0,5 мм имеет место существенный рост сопротивления при менее интенсивном росте теплоотдачи.
Одним из известных способов интенсификации теплообмена является организация пульсаций скорости в межреберном пространстве. Возникновение пульсаций может быть обеспечено тем, что выступы 6 прилежащие к выступу 7 выполнены равновысотными. Это позволяет чередовать ряд ребер с увеличенным межреберным расстоянием с рядом ребер с уменьшенным межреберным расстоянием, что обеспечивает изменение скорости воздуха в межреберном пространстве от ряда к ряду и обеспечивает интенсификацию теплообмена.
Испытание теплообменников изготовленных из многоканальных прессованных труб, выступы 6 которых прилегающие к выступу 7 с увеличенной высотой были выполнены равновысотными, а разновысотность выступов не превышала 0,5 мм, показало, что теплоотдача оребренной поверхности увеличивалась на 70%, а сопротивление оребренной поверхности - на 60%.
Работа многоканальной прессованной трубы в составе теплообменника отличается от работы известных интенсивностью протекания процесса теплоотдачи, своей эффективностью и заключается в следующем: жидкий или газообразный теплоноситель пропускают по каналам 5, при этом осуществляется конвективная передача тепла как непосредственно стенкам 1, 2, 3, 4 так и через продольные перегородки 4, которое далее ребрами, созданными из выступов 6 и 7 отдается потоку воздуха.
Предлагаемая многоканальная прессованная труба позволяет изготовить теплообменники с улучшенными теплопередающими характеристиками в заданных габаритных размерах или снизить металлоемкость теплообменника при заданных теплопередающих характеристиках.
Источники информации, принятые во внимание при оформлении заявки:
1. Патент Российской Федерации RU 2155921 С1, кл. F28F 1/02.
2. Патент Российской Федерации RU 48401 U1, кл. F28F 1/02.