Теплообменник

 

Использование: теплообменные аппараты в энергетической, транспортной и других областях техники. Сущность изобретения: теплообменник содержит многоканальные теплообменные секции 1 прямоугольного профиля с двусторонним поперечным оребрением в виде трапецеидальных лепестков 2. Лепестки 2 расположены по длине секций 1 параллельными рядами под углом а к набегающему потоку. Угол а лежит в интервале 20°. Лепестки 2 имеют форму прямоугольной трапеции и примыкают к поверхности секции 1 боковой стороной. Последняя перпендикулярна основанию. Лепестки 2 на противолежащих сторонах соседних секций обращены меньшими основаниями в противоположные стороны. Угол а в каждом ряду увеличивается по ходу теплоносителя. Передние кромки лепестков 2 расположены на линиях. Эти линии отстают от задних кромок на расстоянии меньше половины расстояния между задними кромками лепестков в соседних рядах. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 28 F 1/04, 1/32,3/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4676728/06 (22) 02.03.89 (46) 23.09.92. Бюл. ¹ 35 (71) Белорусский политехнический институт (72) И.И.Дьяков, Б.Е.Пышкин, Л,Н.Дьякова, А.И.Бачанцев и А.А.Сушко (56) Патент CLUA № 1520941, кл. F 28 F 1/26, опублик. 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1245853, кл, F 28 F 9/00, 1986. (54) ТЕПЛООБМЕННИК (57) Использование: теплообменные аппараты в энергетической, транспортной и других областях техники. Сущность изобретения; теплообменник содержит многоканальные теплообменные секции 1 прямоугольного профиля с двусторонним

„„5U„, 1763854А1 поперечным оребрением в виде трапецеидальных лепестков 2. Лепестки 2 расположены по длине секций 1 параллельными рядами под углом а к набегающему потоку.

Угол а лежит в интервале 5<а < 20, Лепестки 2 имеют форму прямоугольной трапеции и примыкают к поверхности секции 1 боковой стороной. Последняя перпендикулярна основанию. Лепестки 2 на противолежащих сторонах соседних секций обращены меньшими основаниями в противоположные стороны, Угол а в каждом ряду увеличивается по ходутеплоносителя. Передние кромки лепестков 2 расположены на линиях. Эти линии отстают от задних кромок на расстоянии меньше половины расстояния между задними кромками лепестков в соседних рядах. 2 з,п. ф-л ы, 5 ил.

1763854

Изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть использовано в энергетической, транспортной и других областях промышленности, Известен теплообменник, содержащий плоские многоканальные алюминиевые трубы с лепестковым оребрением, расположенным на их поверхностях параллельными рядами. Оребрение выполнено за одно целое с основой трубы и его ряды перпендикулярны оси трубы. Перфорация в лепестковом оребрении интенсифицирует теплоотдачу, но не позволяет устранить ее неравномерность по глубине трубы, и тем самым использовать потенциальные свойства оребрения.

Известен также теплообменник, содержащий параллельно расположенные ряды плоских многоканальных труб, на которых выполнено поперечное оребрение в виде лепестков постоянной высоты. Причем оребрение выполнено за одно целое с основной трубы и его ряды перпендикулярны оси трубы и ее плоскости. Недостатком известного теплообменника также является невозможность роста интенсификации теплообмена по глубине оребренных труб, что влечет за собой снижение температурного перепада между теплоносителями и эффективности теплообменника в целом.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена.

Указанная цель достигается тем, что в известном теплообменнике, содержащем многоканальные секции прямоугольного профиля с двухсторонним поперечным оребрением в виде трапецеидальных лепестков с передними и задними кромками, расположенным по длине секций параллельными рядами с заданным шагом, лепестки расположены под углом а к набегающему потоку, лежащему в интервале 5 < а< 20 разнонаправленными на противолежащих сторонах соседних секций, причем лепестки имеют форму прямоугольной трапеции, примыкающей к поверхности секции боковой стороной; передние и задние кромки лепестков расположены перпендикулярно основанию и обращены в противоположные стороны на противолежащих сторонах соседних секций. Угол наклона лепестков в каждом ряду выполняется переменным, увеличивающимся по ходу теплоносителя, при этом передние кромки лепестков в рядах расположены на линиях, отстоящих от задних кромок на расстояние, не превышающее половины расстояния между задними кромками лепестков в соседних рядах.

На фиг.1 представлен теплообменник; на фиг.2 — теплообменная секция, образующая теплообменную поверхность; на фиг.3 — фронтальный вид теплообменника; на фиг.4 — разрез А-А на фиг.3; на фиг.5 — вид сверху на теплообменную секцию.

Теплообменник (см. фиг.1) содержит многоканальные теплообменные секции 1 прямоугольного профиля с двусторонним поперечным оребрением, выполненным в виде лепестков 2 с передними 3 и задними

4 кромками, расположенных по длине секций 1 параллельными рядами 5 (см. фиг.2) с заданным шагом. Лепестки 2 имеют форму прямоугольной трапеции, прилегающей к поверхности секции 1 боковой стороной 6, а передние 3 и задние 4 кромки перпендикулярны основанию 7 (см. фиг.3) и обращены на противолежащих сторонах соседних секций 1 в противоположные стороны (см. фиг.4). Лепестки расположены под углом а к набегающему потоку, лежащему в интервале 5 < а < 20О разнонаправленным на противоположных сторонах соседних секций 1. Угол наклона лепестков 2 в каждом ряду 5 выполнен переменным, увеличивающимся по ходу теплоносителя.

Передние 3 кромки лепестков 2 в рядах

5 расположены на линиях в — a (см. фиг.5), отстоящих от задних 4 кромок на расстояние а — в, не превышающее половины расстояния между задними 4 кромками лепестков

2 в соседних рядах 5, Выполнение лепестков в форме прямоугольной трапеции и расположение их под углом 5 < а < 20 на противолежащих сторонах секций с противоположным направлением изменения высоты лепестков обеспечивает перекрытие зазора между секциями и увеличивает теплоотдачу. Расположение лепестков под углом к набегающему потоку и разнонаправленным на противолежащих сторонах секций усиливает турбулизацию потока в плоскости, перпендикулярной потоку во внутренних каналах. Увеличение угла наклона лепестков в каждом ряду по ходу набегающего потока последовательно усиливает турбулизацию его в плоскости, параллельной потоку во внутренних каналах.

Изменение указанного угла наклона лепестков в диапазоне от 5 до 20 град обусловлено наилучшими условиями, обеспечивающими увеличение коэффициента теплопередачи при умеренных энергетических затратах.

Таким образом условия теплообмена между потоками будут сохраняться высокими по всей глубине теплообменника. В процессе работы теплообменника в каналы теплообменных секций 1 подается один теплоноси1763854 тель, например жидкость, которая отдает свое тепло в стенки каналов секций и лепестки 2. Движение второго теплоносителя, например газа, в межреберном пространстве между лепестками 2 обеспечивает тепло- 5 отвод от них.

Такое выполнение теплообменника обеспечивает интенсификацию теплообменника между теплоносителем и внешней средой за счет турбулизации потоков охлаж- 10 даемой внешней вреды и выравнивания условий теплообмена по глубине.

Формула изобретения

1. Теплообменник, содержащий многоканальные теплообменные секции прямо- 15 угольного профиля с двусторонним поперечным лепестковым оребрением в виде трапецеидальных лепестков с передними и задними кромками, расположенных по длине секций параллельными рядами, о т- 20 л и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, лепестки расположены под углом а к набегающему потоку, лежащему в интервале 5О < а < 20О, разнонаправленными на противолежащих сторонах соседних секций, причем лепестки имеют форму прямоугольной трапеции, примыкающей к поверхности секции боковой стороной, перпендикулярной основанию, и обращены на противолежащих сторонах соседних секций меньшими основаниями в противоположные стороны.

2. Теплообменник по п.1, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что угол наклоналепестков в каждом ряду выполнен переменным, увеличивающимся по ходу теплоносителя.

3. Теплообменник по пп.1 и 2, о т л и ч аю шийся тем, что передние кромки лепестков в рядах расположены на линиях, отстоящих от задних кромок на расстояние, не превышающее половины расстояния между задними кромками лепестков в соседних рядах.

1763854

Корректор А.Ворович

Редактор Т,Шагова

Заказ 3448 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

А-A

Составитель С.Бугорская

Техред М,Моргентал