RU1753797C

RU1753797C - Heat-exchange tube

Info

Publication number: RU1753797C
Authority: RU
Inventors: Ю.Ф. Абрашин; С.М. Жулев; Н.С. Марков; В.К. Шевченко
Original assignee: ГипроНИИавиапром
Priority date: 1990-02-19
Filing date: 1990-02-19
Publication date: 1995-03-20

Abstract

FIELD: heat exchange systems. SUBSTANCE: tube 1 has swirler and vortex generator mounted inside the tube. The vortex generator is made in form of cylindrical spiral 2; one end of the spiral is connected with the vortex generator. Tube 1 has diffuser 6 at its entrance. Vortex generator is made in form of small ball 5 and disposed inside diffuser 6. Ball 5 and spiral 2 are located at free position. Run restrictor 8 is disposed at the point of connection of tube 1 and diffuser 6. EFFECT: improved efficiency of operation. 1 dwg

Description

Изобретение относится к интенсификации процессов нагрева и охлаждения жидкостей и газов, в частности к конструкции теплообменной трубы, и может быть использовано в различных отраслях техники, связанных с процессами теплообмена. The invention relates to the intensification of the processes of heating and cooling liquids and gases, in particular to the design of a heat exchange pipe, and can be used in various industries related to heat transfer processes.

Известна теплообменная труба, на внутренней поверхности которой установлен турбулизатор в виде колец. Known heat transfer pipe, on the inner surface of which is installed a turbulator in the form of rings.

Известна теплообменная труба, внутри которой расположен турбулизатор в виде скрученной ленты. A heat exchange tube is known, inside of which there is a turbulator in the form of a twisted tape.

Наиболее близким известным решением к заявленному является теплообменная труба, содержащая турбулизатор в виде спирали, связанной с завихрителем, выполненным в виде турбинки, при этом турбулизатор и завихритель размещены в трубе в свободном состоянии. Труба снабжена ограничителем хода турбулизатора и завихрителя. The closest known solution to the claimed one is a heat exchange tube containing a turbulator in the form of a spiral connected to a swirl made in the form of a turbine, while the turbulator and swirl are placed in the pipe in a free state. The pipe is equipped with a travel stop of the turbulator and swirler.

На чертеже представлена теплообменная труба, разрез. The drawing shows a heat transfer pipe, section.

Устройство содержит трубу 1, внутри которой с зазором расположен турбулизатор, выполненный в виде цилиндрической спирали 2, один конец 3 которой запрессован в диаметральное отверстие 4 шарика 5. Шарик 5 свободно установлен в диффузоре 6, приваренном к трубе 1 на входе теплоносителя через патрубок 7. На стыке трубы 1 и диффузора 6 имеется ограничитель 8 хода шарика 5. The device comprises a pipe 1, inside which a turbulator is arranged with a gap made in the form of a cylindrical spiral 2, one end 3 of which is pressed into the diametrical hole 4 of the ball 5. The ball 5 is freely mounted in the diffuser 6, welded to the pipe 1 at the inlet of the coolant through the pipe 7. At the junction of the pipe 1 and the diffuser 6 there is a limiter 8 of the ball 5.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При подаче теплоносителя (жидкости или газа) через патрубок 7 в диффузор 6 шарик 5 начинает вращаться со скоростью, пропорциональной расходу жидкости или газа, увлекая за собой спираль 2, которая при вращении разрушает пограничный пристенный слой жидкости или газа, активизируя процесс теплообмена. Ограничитель 8 препятствует выбросу шарика 5 из диффузора 6 в трубу 1 в первоначальный момент подачи жидкости или газа, когда возможен ее "залповый" выброс. When the coolant (liquid or gas) is supplied through the nozzle 7 to the diffuser 6, the ball 5 begins to rotate at a speed proportional to the flow of liquid or gas, entraining a spiral 2, which during rotation destroys the boundary wall layer of liquid or gas, activating the heat transfer process. The limiter 8 prevents the ejection of the ball 5 from the diffuser 6 into the pipe 1 at the initial moment of supply of liquid or gas, when its "salvo" ejection is possible.

При сохранении высокой интенсивности теплообмена устройство отличается простотой конструкции и технологичностью. Оно не требует специальных приводов вращения, опор вращения, обладает повышенной долговечностью, так как шарик, вращаясь в потоке, практически не изнашивается. Благодаря падению лобового сопротивления шарика 5 в потоке (эффект Эйфеля) турбулизатор обладает минимальным гидравлическим сопротивлением, что позволяет в 5-6 раз снизить энергетические затраты на прокачивание жидкости или газа. При активном воздействии на пограничный слой жидкости или газа практически отсутствуют затраты основной массы потока теплоносителя, что позволяет снизить его скорость в трубе и уменьшить его длину. While maintaining a high heat transfer rate, the device is simple in design and manufacturable. It does not require special rotation drives, rotation supports, has increased durability, since the ball, rotating in the stream, practically does not wear out. Due to the drop in the drag of the ball 5 in the flow (Eiffel effect), the turbulator has a minimum hydraulic resistance, which allows 5-6 times lower energy costs for pumping liquid or gas. With an active effect on the boundary layer of a liquid or gas, there is practically no cost of the bulk of the coolant flow, which reduces its speed in the pipe and reduces its length.

Claims

HEAT EXCHANGE PIPE containing inside the swirl and turbulator made in the form of a cylindrical spiral, one end of which is connected to the swirl, while the swirl and turbulator are installed in the pipe in a free position, and the pipe is equipped with a limiter of their course, characterized in that, in order to simplify design and reduce energy consumption, the inlet pipe is equipped with a diffuser, the swirl is made in the form of a ball and placed in the said diffuser, and the travel stop is located at the junction of the pipe and the diffuser.