ТЕПЛООБМЕННАЯ ТРУБА С ПРОФИЛИРОВАННЫМИ РЁБРАМИ

Полезная модель относится к области теплотехники, а именно к теплообменным аппаратам с трубами, и может быть предназначена для применения в аппаратах воздушного охлаждения для различных отраслей промышленности.
Известна оребренная труба пучка теплообменных труб аппарата воздушного охлаждения газа, содержащая собственно тело и наружное оребрение. Тело и оребрение создают в поперечном охлаждающем потоке внешней теплообменной среды участки аэродинамического затенения разной интенсивности в условной плоскости. (Пат. РФ №2266496, МПК F28F 1/10, оп. 20.12.2005).
Недостатком данного теплообменного пучка из оребренных труб аппарата воздушного охлаждения является невысокая интенсивность теплообмена ввиду недостаточной турбулентности потока.
Известна теплообменная труба, оснащенная ребрами в виде поперечных пластин, на которых выполнены трехмерные вогнутости и соответствующие им выпуклости с противоположной боковой стороны ребра. Вогнутости и выпуклости размещены на концентрических окружностях с угловым смещением на смежных окружностях. (Пат. РФ №2044248, МПК F28F 1/24, оп. 20.09.1995)
Недостатком конструкции является недостаточная циркуляция воздуха между ребрами.
Известна труба теплообменника с профилированными ребрами, принятая за прототип (Пат. РФ №2494330, МПК F28F 1/24, оп. 27.09.2013).
Каждое ребро содержит поверхность теплообмена, которая окружает трубу и проходит в некотором радиальном направлении относительно трубы и выполнена рельефно, образуя желобки, отстоящие друг от друга в радиальном направлении.
Недостатком известной трубы с профилированными ребрами также является недостаточная циркуляция воздуха между ребрами с желобками.
Задачей заявленной полезной модели является повышение эффективности теплообмена за счет улучшения циркуляции воздуха вокруг труб.
Указанная задача решается теплообменной трубой с профилированными ребрами с желобами, в которой, согласно полезной модели, в желобах проделаны сквозные отверстия, при этом расположение отверстий меняется поочередно по радиусу окружности от ребра к ребру.
Каждое ребро может иметь три желоба и один ряд отверстий в желобе по окружности ребра.
Целесообразно в одном желобе каждого ребра выполнить восемь отверстий.
Глубину желоба целесообразно выполнить не менее 1,5 толщины ребра. Диаметр отверстий в желобе равен ширине желоба.
На фиг. 1 показан участок трубы с профилированными ребрами с отверстиями, где 1 - труба, 2 - ребра, 3 - желоба, 4 - отверстия.
На фиг. 2 (вид А-А фиг. 1) показан вариант расположения отверстий 4 по длине окружности на ребре 2 трубы 1.
На фиг. 3 показано движение потоков воздуха между профилированными ребрами 2 с отверстиями 4 в желобах 3.
Отверстия в желобах на ребрах могут располагаться, как показано на фиг. 1 и фиг. 2. Размеры, количество и расположение отверстий могут быть разными. Количество отверстий на одном ребре в данном конкретном примере равно восьми. Угол между осями отверстий от центра равен 45 градусов. В круге 360 градусов. 360:45=8 Диаметр отверстий равен ширине желоба. Расположение отверстий меняется поочередно по радиусу окружности от ребра к ребру как показано на фиг. 1. Каждая ребро имеет три ряда желобов и один ряд отверстий, выполненных на одном из рядов желобов по длине окружности. Глубина желоба равна не менее 1,5 толщины ребра. Данное поочередное расположение отверстий на ребрах позволяет потокам воздуха эффективнее охватывать поверхности теплообмена.
Желобы на ребрах увеличивают поверхность теплообмена. Отверстия в ребрах позволяют потокам воздуха проходить в рядом расположенные зоны теплообмена. Воздушные потоки, проходя через отверстия в соседние зоны, меняют свои направления. Проходя через отверстия, воздух направляется под углом к ребру и смешивается с другими потоками. Происходит дополнительная циркуляция воздуха. В результате данного разнонаправленного движения потоков воздуха, охватываются все участки поверхности теплообмена, включая застойные, тупиковые зоны между ребрами трубы. Все это позволяет повысить эффективность процесса теплообмена.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет повысить процесс теплообмена за счет:
- улучшения циркуляции воздушных потоков;
- исключения тупиковых, застойных зон;
- максимального использования всей поверхности профилированных ребер трубок теплообменной секции.