Конвективная труба
Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности, к конструкциям теплопередающих поверхностей конвективных труб.
Конвективная труба, активная зона теплопередачи которой выполнена в виде развитых теплообменных поверхностей, вдоль наружной поверхности трубы на равном расстоянии от центра оси абсцисс формируются давлением в поперечных сечениях трубы ряды канавок, ориентированных параллельно оси ординат;
конвективная труба дополнительно снабжена ориентированными параллельно оси абсцисс рядами канавок, расположенными на равном расстоянии от центра оси ординат в поперечных сечениях трубы;
канавки, ориентированные параллельно осям абсцисс и ординат, расположены в шахматном порядке относительно друг друга.
Наличие канавок на внешней поверхности конвективной трубы и выпоров на ее внутренней поверхности позволяет реализовать эффект турбулентного перемешивания периферийных слоев потоков теплоносителей, что приводит к интенсификации теплопередачи. 1 ф-ла, 3 п, ил. 3
Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности, к конструкциям теплопередающих поверхностей конвективных труб, используемых в теплообменных аппаратах с повышенной тепловой эффективностью, например в паровых и водогрейных котлах.
Известны конструкции конвективных труб активная зона теплопередачи которых выполнена с многозаходными винтовыми поверхностями в виде канавок во внутренней полости трубы и со следами выпоров на наружной поверхности (см. статьи С.А.Петрикова, Н.Б.Серова, Н.Н.Хованова «Интенсификация теплообмена в каналах водогрейных стальных жаротрубных котлов и в теплообменных аппаратах» в ж. Тяжелое машиностроение, М., 2002 г., 
6, с.15-16 и А.В.Волкова, С.А.Петрикова, B.C.Попова, Н.Н.Хованова Разработка методов интенсификации теплопередачи в трубных пучках водогрейных котлов и теплообменных аппаратах, в ж. Тяжелое машиностроение, М., 2008, 10, с.12-15).
Недостатком известных конструкций конвективных труб является невозможность изготовления во внутренних полостях длинномерных (более 3 м) труб и в трубах малого диаметра многозаходных винтовых поверхностей.
Известна конвективная труба, активные поверхности теплопередачи которой выполнены в виде каверн на наружной поверхности трубы и выпоров во внутренней полости трубы (статья Н.Н.Хованова, В.М.Ефимова, B.C.Попова, С.А.Петрикова «Технологический процесс и оснастка для ударного формирования дискретных неровностей на поверхностях теплообменных труб», в ж. Машиностроение и инженерное образование, М., 2007, 2, с.29-33 и защищена Патентом на полезную модель 71417 от 17.10.2007). Эта конструкция поверхностей конвективной трубы принята за прототип.
К недостаткам прототипа относится малые габаритные размеры выпоров во внутренней полости трубы, которые формируются от пластического вдавливания пуансона конической формы в наружную поверхность трубы.
Предложена конвективная труба, активные зоны теплопередачи которой выполнены в виде развитых теплообменных поверхностей, вдоль наружной поверхности трубы на равном расстоянии от центра оси абсцисс формируются давлением в поперечных сечениях трубы ряды канавок, ориентированных параллельно оси ординат; конвективная труба
дополнительно снабжена ориентированными параллельно оси абсцисс рядами канавок, расположенными на равном расстоянии от центра оси ординат в поперечных сечениях трубы; канавки, ориентированные параллельно осям абсцисс и ординат, расположены в шахматном порядке относительно друг друга.
Описанные конструктивные формы теплопередающих поверхностей конвективных труб лишены недостатков прототипа в части увеличения габаритных размеров выпоров на внутренней поверхности трубы. Это позволит повысить эффект турбулентного перемешивания периферийной части потока теплоносителя, что приведет к более быстрому росту теплоотдачи от одного теплоносителя к другому теплоносителю.
Конструктивные формы теплообменных поверхностей конвективной трубы изображены на чертежах, где
на фиг.1 - изображена конвективная труба с рядами канавок и выпоров, ориентированных вдоль оси ординат;
на фиг.2 - конвективная труба с рядами канавок и выпоров, ориентированных вдоль оси абсцисс и оси ординат;
на фиг.3 - конвективная труба с канавками и выпорами, расположенными в шахматном порядке.
Из фиг.1 видно, что на наружной поверхности 1 конвективной трубы на равном расстоянии «
» от центра «о» оси абсцисс «X» выполнены в поперечных сечениях трубы ряды канавок 2, ориентированных параллельно оси ординат «У», а также их следы в виде выпоров 3 на внутренней теплообменной поверхности 4.
На фиг.2 дополнительно показаны ориентированные параллельно оси абсцисс «X» ряды канавок 5, расположенные на равном расстоянии «в» от центра «о» оси ординат «У» в поперечных сечениях трубы со следами выпоров 6 на внутренней поверхности трубы.
На фиг.3 показаны ряды канавок ориентированные параллельно осям абсцисс «X» и ординат «У», расположенные в поперечных сечениях трубы в шахматном порядке друг относительно друга и сформированными следами выпоров 3 и 6.
Канавки выполняются инструментом вилочной формы путем пластического деформирования трубной заготовки и как следствие на внутренней поверхности трубы образуются выпуклости. Наличие канавок на внешней поверхности конвективной трубы и выпоров на ее внутренней поверхности позволяет реализовать эффект турбулентного перемешивания периферийных слоев потоков теплоносителей, что приводит к интенсификации теплопередачи.
1. Конвективная труба, активная зона теплопередачи которой выполнена в виде развитой теплообменной поверхности, отличающаяся тем, что в активной зоне теплопередачи на наружной поверхности трубы на равном расстоянии от центра оси абсцисс выполнены в поперечных сечениях ряды канавок, ориентированных параллельно оси ординат.
2. Конвективная труба по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена ориентированными параллельно оси абсцисс рядами канавок, расположенными на равном расстоянии от центра оси ординат в поперечных сечениях трубы.
3. Конвективная труба по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что ряды канавок, ориентированные параллельно осям абсцисс и ординат, расположены в поперечных сечениях трубы вдоль ее оси в шахматном порядке относительно друг друга.
