МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ТРУБКИ С КАНАВКАМИ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КОНДЕНСАЦИОННЫХ ТЕПЛООБМЕННИКАХ

Предлагаемая полезная модель относится к теплообменным трубчатым элементам, которые могут быть использованы в энергетике, химической промышленности и других областях народного хозяйства.
N
R
R
N
e
Известны трубки с канавками для реверсивного использования в теплообменниках (RU №2289076, опубл. 10.12.2006), причем канавки предусмотрены внутри трубок и сформированы при помощи N спиральных ребер с углом α при вершине ребер, имеющих высоту Н, ширину основания L и угол спирали β, а два соседних ребра отделены друг от друга канавкой, имеющей плоское дно шириной L, располагаются с шагом Р, равным величине L+L, а наружный диаметр D трубки имеет величину в диапазоне от 46 до 98, высота ребер Н имеет величину в диапазоне от 0,18 до 0,40 мм, угол α при вершине ребер имеет величину, удовлетворяющую соотношению 15°≤α≤30°, угол спирали β имеет величину в диапазоне от 18° до 35°.
Упомянутые трубки имеют следующий недостаток: нанесение спирального оребрения на внутренней поверхности трубок приводит к существенному увеличению гидравлического сопротивления в трубном элементе.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, состоит в повышении интенсивности теплообмена в трубчатых элементах и снижении гидравлического сопротивления.
Поставленная задача решается тем, что известные металлические трубки с канавками для использования в конденсационных теплообменниках, канавки выполнены внутри трубок в виде спирали с углом β по отношению к оси трубки, согласно полезной модели, снабжены канавками, выполненными внутри трубок в виде растянутой
в
спирали с углом β по отношению к оси трубки, внутренний диаметр трубок D выбирают равным 4÷20 мм, угол β выбирают равным 10°÷20°, глубину канавок Н выбирают равной 0,3÷1 мм, при этом трубки выполнены с внешним оребрением.
На рисунке представлена конструкция предлагаемой трубки в разрезе.
в
Предлагаемая металлическая трубка 1, выполненная с внутренним диаметром D, равным 4÷20 мм, содержит внутри канавки 2, выполненные в виде растянутой спирали с углом β по отношению к оси трубки. Глубину канавок Н выбирают равной 0,3÷1 мм. Угол β выбирают равным 10°÷20°. Трубка снабжена внешним оребрением 3.
Устройство работает следующим образом. При движении теплоносителя в металлической трубке 1 канавки 2, нанесенные на ее внутреннюю поверхность в виде растянутой спирали, вызывают рост теплоотдачи от внутренней поверхности трубки к жидкости. Это приводит к интенсификации массопереноса из влажного газа и роста теплового потока, передаваемого в теплообменниках, функционирующих в режиме испарения, либо в режиме конденсации, либо в реверсивном режиме. Кроме того, предлагаемая полезная модель позволяет избежать появления на теплообменной поверхности зон, где не происходит массопереноса. Благодаря интенсификации теплоотдачи внутри труб, устройство позволяет поддерживать температуру поверхности ниже точки фазового перехода для конденсации и выше - для испарения, и гарантировать эффективную работу теплообменника. При этом благодаря тому, что канавки выполнены в виде растянутой спирали, гидравлическое сопротивление трубки в сравнении с трубкой, где каналы выполнены при помощи сплошного внутреннего оребрения, значительно снижено.