МНОГОКАНАЛЬНАЯ ПРЕССОВАННАЯ ТРУБА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области теплообменных аппаратов, в частности к прессованным теплообменным трубам с внешним оребрением, полученным методом бокового подрезания и отгибания тонких слоев металла.
Известна многоканальная прессованная труба, описанная в патенте Великобритании GB 2284471 А1, Кл. F 28F 1/40, 1993. Труба содержит торцевые стенки и плоские параллельные боковые верхние и нижние стенки, между которыми расположены продольные параллельные перегородки, образующие каналы. Недостатками данного технического решения являются малая площадь внутренних каналов, что снижает теплоотдачу, а также недостаточная жесткость конструкции прессованной трубы, что при боковом подрезании ребер приводит к деформации прессованной трубы и не позволяет получать ребра требуемой геометрии.
На увеличение теплопередачи многоканальной прессованной трубы направлено техническое решение, предложенное в патенте Российской Федерации RU 2155921 С1, кл. F 28F 1/02. Предлагаемая в патенте многоканальная прессованная труба включает торцевые стенки и плоские параллельные боковые верхние и нижние стенки, между которыми расположены продольные параллельные перегородки, образующие каналы. Интенсификация теплопередачи осуществляется за счет криволинейности продольной перегородки.
К недостаткам конструкции такой многоканальной прессованной трубы следует отнести: низкую теплопередачу из-за малой площади внутренних каналов, недостаточную жесткость конструкции прессованной трубы при боковом подрезании и быстрый износ технологических стержней сердцевины, формирующих внутренние каналы, при изготовлении прессованной трубы. Недостаточная жесткость конструкции прессованной трубы приводит к ее деформации в результате чего нарушается геометрия ребер и снижается теплопередача. Быстрый износ технологических стержней сердцевины при массовом производстве приводит к увеличению стоимости изготовления многоканальной прессованной трубы.
Основной целью технического решения по предлагаемой полезной модели является устранение перечисленных недостатков.
Указанная цель достигается тем, что в многоканальной прессованной трубе, содержащей плоские параллельные верхнюю и нижнюю боковые стенки, торцевые стенки и, по крайней мере, три продольные перегородки, расположенные между верхней и нижней боковыми стенками и образующие внутренние каналы, каждые две близлежащие перегородки расположены относительно друг друга под углом, образуя при этом с боковыми стенками внутренние каналы в виде треугольников или трапеций, основание которых размещено на верхней и нижней боковых стенках, а длина оснований не превышает расстояния между верхней и нижней стенками. Указанная цель
достигается также тем, что основания треугольников поочередно расположены на верхней и нижней боковых стенках, а также тем, что внутренние каналы выполнены в виде равнобедренных треугольников или в виде равнобочных трапеций. Достижению поставленной цели способствует также выполнение во внутренних каналах в середине оснований треугольников или в середине большего основания трапеций продольных ребер, толщина которых не превышает 0,2 длины основания треугольника или большего основания трапеции.
Сущность изобретения поясняют чертежи, на которых представлены:
на фиг.1 - вид многоканальной прессованной трубы с внутренними каналами в виде прямоугольных треугольников;
на фиг.2 - вид многоканальной прессованной трубы с внутренними каналами в виде прямоугольных треугольников, основания которых поочередно расположены на верхней и нижней боковых стенках;
на фиг.3 - вид многоканальной прессованной трубы с внутренними каналами в виде равнобедренных треугольников;
на фиг.4 - вид многоканальной прессованной трубы с продольными ребрами в середине оснований треугольников;
на фиг.5 - вид многоканальной прессованной трубы с внутренними каналами в виде равнобочных трапеций;
на фиг.6 - вид многоканальной прессованной трубы с продольными ребрами в середине больших оснований трапеций;
Многоканальная прессованная труба содержит плоские параллельные боковые верхнюю 1 и нижнюю 2 стенки, торцевые стенки 3 и 4, продольные перегородки 5 и 6. Каждые две близлежащие перегородки 5 и 6 расположены относительно друг друга под углом, образуя при этом с боковыми стенками 1 и 2 внутренние каналы 7. Внутренние каналы 7 могут быть выполнены в виде треугольников с основанием 8 или в виде трапеций с большим основанием 9. При этом длина оснований 8 и 9 не превышает расстояния между верхней 1 и нижней 2 стенками. Во внутренних каналах 7 в середине оснований 8 треугольников или в середине больших оснований 9 трапеций могут быть выполнены продольные ребра 10, толщина которых не превышает 0,2 длины оснований 8 и 9.
Расположение каждых двух близлежащих перегородок 5 и б относительно друг друга под углом позволяет при равном их количестве увеличить площадь теплообмена из-за того, что ширина наклонных к параллельным стенкам 1, 2 перегородок 5, 6 будет больше ширины перегородок перпендикулярно расположенных этим стенкам. Вышеуказанное расположение перегородок 5 и 6 позволяет также увеличить жесткость конструкции многоканальной прессованной трубы при получении ребер методом бокового подрезания, так как наклонные по отношению к параллельным стенкам 1 и 2 перегородки 5, 6 выполняют функцию ребер жесткости. Стойкость технологического инструмента для прессования трубы и
особенно его стержней, формирующих внутренние каналы 7 трубы, зависит от их формы и размеров, которые соответствуют форме и размерам внутренних каналов 7 многоканальной прессованной трубы. Выполнение стержней с сечением в виде треугольника или трапеции и с длиной их оснований 8 или 9 больше ширины прямоугольного канала, позволяет снизить износ инструмента, повысить его стойкость и, следовательно, снизить стоимость изготовления труб.
Отличительный признак - длина оснований 8, 9 не превышает расстояния между верхней 1 и нижней 2 стенками, обеспечивает возможность размещения между этими стенками максимально возможного количества перегородок 5, 6 или максимально возможную внутреннюю площадь теплообмена.
Увеличение площади теплообмена также обеспечивает отличительный признак - во внутренних каналах 7 в середине оснований 8, 9 выполнены продольные ребра 10, толщина которых не превышает 0,2 длины оснований 8, 9. Выполнение толщины продольных ребер 10, толщина которых не превышает 0,2 длины оснований 8, 9, позволяет увеличить площадь теплообмена без существенного снижения проходного сечения внутренних каналов 7.
Работа многоканальной прессованной трубы отличается от работы известных интенсивностью протекания теплообменных процессов, своей эффективностью и заключается в следующем: жидкий или газообразный теплоноситель пропускают по каналам 7, при этом осуществляется конвективная передача тепла как через продольные перегородки 5, б так и непосредственно стенкам 1, 2, 3, 4, которые в свою очередь отдают тепло потоку воздуха, обдувающему внешнюю поверхность многоканальных прессованных труб.
Предлагаемая многоканальная прессованная труба обеспечивает высокую интенсивность теплопередачи за счет увеличения площади теплообмена внутренних каналов трубы, что особенно важно при теплообмене таких близких по свойствам сред как воздух - воздух, снижает стоимость изготовления трубы за счет повышения стойкости технологического инструмента, а также увеличивает жесткость самой трубы, что важно для последующих технологических операций с трубами при изготовлении из них теплообменников.
Источники информации, принятые во внимание при оформлении заявки:
1. Патент Великобритании GB 2284471 А1, Кл. F 28F 1/40, Опубл. 07.06.1995.
2. Патент Российской Федерации RU 2155921 С1, кл. F 28F 1/02, Опубл. 10.09.2000.