×
13.01.2017
217.015.67e6

Результат интеллектуальной деятельности: ТЕПЛООБМЕННАЯ ТРУБА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в теплообменных аппаратах. В теплообменной трубе со скругленными выемками на наружной поверхности и соответствующими им скругленными выступами высотой h на внутренней поверхности, которые нанесены с шагом S, скругленные выемки на наружной поверхности и соответствующие им скругленные выступы на внутренней поверхности имеют угловой размер, равный 90°, и расположены на противоположных сторонах трубы, при этом повернутые на 90° скругленные выступы и выемки нанесены с шагом S/2, причем труба выполнена с геометрическими соотношениями: S=1∗D, h=0,1∗D, где S - шаг между скругленными выемками, мм; h - высота скругленного выступа, мм; D - наружный диаметр теплообменной трубы, мм. Техническим результат - снижение энергетических затрат на прокачку теплоносителя за счет снижения гидросопротивления, а также увеличение прочности и надежности трубы. 2 ил.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в теплообменных аппаратах.

Известна теплообменная труба, снабженная кольцевыми выемками на внешней поверхности трубы и выступами на внутренней поверхности трубы, нанесенными с определенным шагом, шириной и глубиной (Патент РФ №2508516, МПК F28F 1/10, 27.02.2014 г.).

Основным недостатком известного устройства является высокое гидравлическое сопротивление при обмывании теплоносителем острых углов на наружной поверхности трубы в месте расположения канавок, которое увеличивается с ростом числа Re.

В качестве прототипа выбрана теплообменная труба, в которой на наружной поверхности трубы нанесены скругленные кольцевые выемки с образованием соответствующих им скругленных выступов на внутренней поверхности трубы (Патент РФ №731265, МПК F28F 1/42, 30.04.80 г.).

Недостатком данной трубы является создание гидравлического сопротивления при резком сужении и расширении в месте расположения кольцевых выемок, а также относительно низкая прочность и надежность трубы из-за наличия кольцевых выемок.

Задачей изобретения является разработка теплообменной трубы, в которой устранены недостатки аналога и прототипа.

Техническим результатом является снижение энергетических затрат на прокачку теплоносителя за счет снижения гидросопротивления, а также увеличение прочности и надежности трубы.

Технический результат достигается тем, что в теплообменной трубе с скругленными выемками на наружной поверхности и соответствующими им скругленными выступами высотой h на внутренней поверхности, которые нанесены с шагом S, согласно настоящему изобретению, скругленные выемки на наружной поверхности и соответствующие им скругленные выступы на внутренней поверхности имеют угловой размер, равный 90°, и расположены на противоположных сторонах трубы, при этом повернутые на 90° скругленные выступы и выемки нанесены с шагом S/2, причем труба выполнена с геометрическими соотношениями:

S=1∗D,

h=0,1∗D, где

S - шаг между скругленными выемками, мм;

h - высота скругленного выступа, мм;

D - наружный диаметр теплообменной трубы, мм.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена заявленная теплообменная труба с чередующимися скругленными выступами и выемками, а на фиг. 2 представлена ее теплогидравлическая эффективность по сравнению с прототипом.

На чертеже цифрами обозначены:

1 - наружная поверхность трубы,

2 - внутренняя поверхность трубы,

3 - скругленные выемки на наружной поверхности трубы, имеющие угловой размер, равный 90° (четвертькольцевые выемки),

4 - скругленные выступы на внутренней поверхности трубы, имеющие угловой размер, равный 90° (четвертькольцевые выступы).

Теплообменная труба имеет скругленные выемки 3, выполненные на наружной поверхности 1 трубы, и соответствующие им скругленные выступы 4 высотой h на внутренней поверхности 2 трубы, которые нанесены с шагом S.

Отличием предлагаемой теплообменной трубы является то, что скругленные выемки 2 на наружной поверхности и соответствующие им скругленные выступы 4 на внутренней поверхности имеют угловой размер, равный 90°, и расположены на противоположных сторонах трубы, при этом повернутые на 90° скругленные выступы и выемки нанесены с шагом S/2, причем труба выполнена с геометрическими соотношениями:

S=1∗D,

h=0,1∗D, где

S - шаг между скругленными выемками, мм;

h - высота скругленного выступа, мм;

D - наружный диаметр теплообменной трубы, мм.

Заявленный диапазон подобран путем численного моделирования. При уменьшении шага S менее 1D и увеличении высоты h четвертькольцевых скругленных выступов 4 более 0,1D произойдет прирост гидравлического сопротивления, что потребует увеличения энергии на прохождение теплоносителя. При увеличении шага S более 1D и уменьшении высоты h четвертькольцевых скругленных выступов 4 менее 0,1D не будет достигнут желаемый технический результат в части повышения интенсификации теплообмена.

Для сопоставления тепловой эффективности различных по конструкции интенсификаторов теплообмена на основании экспериментов, проведенных при различных средних температурах потока среды и в разных диапазонах чисел Рейнольдса, возможно использование соотношения (1)

Поэтому для сопоставления полной теплогидродинамической эффективности различных по конструкции интенсификаторов теплообмена, указанных в таблице 1, часто целесообразным является применение соотношения (2), характеризующего относительное увеличение интенсивности теплообмена в трубе с интенсификатором на единицу дополнительно затраченной энергии

Теплообменная труба с чередующимися скругленными выступами и выемками работает следующим образом.

Один из теплоносителей движется снаружи трубы. При его прохождении над четвертькольцевыми скругленными выемками 3 образуются завихрения, турбулизирующие пристенный ламинарный подслой теплоносителя, что способствует росту коэффициента теплоотдачи от этого теплоносителя к стенке трубы.

Вторичный теплоноситель движется внутри трубы и при его прохождении через четвертькольцевые скругленные выступы 4 во внутреннем пространстве трубы возникают завихрения, разрушающие пристенный ламинарный подслой, что интенсифицирует теплообмен между греющей и нагреваемой средами.

Заявленная теплообменная труба была применена в теплообменном аппарате для нагрева воды в системе горячего водоснабжения.

Предложенная теплообменная труба с чередующимися скругленными выступами и выемками позволила, по сравнению с прототипом, увеличить тепловую эффективность теплообменного аппарата, увеличить прочность и надежность трубы.

Теплообменная труба с скругленными выемками на наружной поверхности и соответствующими им скругленными выступами высотой h на внутренней поверхности, которые нанесены с шагом S, отличающаяся тем, что скругленные выемки на наружной поверхности и соответствующие им скругленные выступы на внутренней поверхности имеют угловой размер, равный 90°, и расположены на противоположных сторонах трубы, при этом повернутые на 90° скругленные выступы и выемки нанесены с шагом S/2, причем труба выполнена с геометрическими соотношениями:S=1*D,h=0,1*D, гдеS - шаг между скругленными выемками, мм;h - высота скругленного выступа, мм;D - наружный диаметр теплообменной трубы, мм.
ТЕПЛООБМЕННАЯ ТРУБА
ТЕПЛООБМЕННАЯ ТРУБА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 141-150 of 192 items.
20.11.2015
№216.013.932a

Способ утилизации тепловой энергии, вырабатываемой тепловой электрической станцией

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях для дополнительной выработки электрической энергии за счет утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора. Пар отопительных параметров из отборов паровой турбины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569292
Дата охранного документа: 20.11.2015
27.11.2015
№216.013.93db

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС). В способе работы тепловой электрической станции, по которому отработавший пар поступает из первой паровой турбины в паровое пространство конденсатора, конденсируется на поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569470
Дата охранного документа: 27.11.2015
10.12.2015
№216.013.95e5

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к области энергетики. В способе работы тепловой электрической станции с первой паровой турбиной с охладителем масла в станции используют конденсационную установку, имеющую конденсатор второй паровой турбины и систему маслоснабжения ее подшипников с маслоохладителем,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569993
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.12.2015
№216.013.95e6

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к области энергетики. В способе работы тепловой электрической станции, по которому отработавший пар поступает из первой паровой турбины в паровое пространство конденсатора, конденсируется на поверхности конденсаторных трубок, внутри которых протекает охлаждающая жидкость,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569994
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.12.2015
№216.013.966f

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) для утилизации избыточной тепловой энергии, вырабатываемой системами ТЭС в процессе ее работы. Проводят утилизацию избыточной низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды и системы маслоснабжения подшипников...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570131
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.12.2015
№216.013.9670

Способ утилизации тепловой энергии, вырабатываемой тепловой электрической станцией

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) для утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины и утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора для дополнительной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570132
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.12.2015
№216.013.9671

Способ утилизации тепловой энергии, вырабатываемой тепловой электрической станцией

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) при утилизации низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины и утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора для дополнительной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570133
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.12.2015
№216.013.9996

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к области энергетики. В способе работы тепловой электрической станции, по которому отработавший пар поступает из первой паровой турбины в паровое пространство конденсатора, конденсируется на поверхности конденсаторных трубок, внутри которых протекает охлаждающая жидкость,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570943
Дата охранного документа: 20.12.2015
20.12.2015
№216.013.99a8

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к области энергетики. В способе работы тепловой электрической станции, по которому отработавший пар поступает из первой паровой турбины в паровое пространство конденсатора, конденсируется на поверхности конденсаторных трубок, внутри которых протекает охлаждающая жидкость,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570961
Дата охранного документа: 20.12.2015
20.12.2015
№216.013.9a93

Стенд для испытания приводных ремней на прочность

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний на циклическую прочность приводных ремней. Устройство включает электрический двигатель, выполняющий функцию привода, электрический двигатель, выполняющий функцию нагрузочной машины, испытуемый ремень,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571196
Дата охранного документа: 20.12.2015
Showing 141-150 of 222 items.
10.09.2015
№216.013.79ad

Способ утилизации тепловой энергии, вырабатываемой тепловой электрической станцией

Изобретение может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) для утилизации избыточной тепловой энергии, вырабатываемой системами ТЭС в процессе ее работы. Осуществляют утилизацию низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины и системы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562738
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.79b0

Способ утилизации тепловой энергии, вырабатываемой тепловой электрической станцией

Изобретение может быть использовано на тепловых электрических станциях (ТЭС) при утилизации избыточной тепловой энергии, вырабатываемой системами ТЭС в процессе ее работы. Осуществляют утилизацию низкопотенциальной теплоты пара отопительных отборов, высокопотенциальной теплоты пара...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562741
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.79b2

Способ утилизации тепловой энергии, вырабатываемой тепловой электрической станцией

Способ включает использование конденсационной установки, имеющей конденсатор паровой турбины с производственным отбором пара и систему маслоснабжения ее подшипников с маслоохладителем, и дополнительное осуществление утилизации высокопотенциальной теплоты пара производственного отбора,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562743
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.79b4

Способ утилизации тепловой энергии, вырабатываемой тепловой электрической станцией

Способ включает утилизацию низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины, утилизацию низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины с производственным отбором пара и утилизацию высокопотенциальной теплоты пара производственного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562745
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7a04

Способ разделения потока жидкости

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам разделения потока жидкости. В способе разделения потока жидкость к зубчатому зацеплению подводят через общий входной канал, образованный сквозными каналами 13 и 14, выполненными в каждой рабочей и разделительной секции одной части...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562825
Дата охранного документа: 10.09.2015
27.09.2015
№216.013.7f73

Способ экспресс тестирования знаний обучаемых

Изобретение относится к области технологий компьютерного тестирования при обучении и подготовке специалистов для различных отраслей знаний и специальностей. Правильные варианты ответов и номер тестируемого отмечаются тестируемыми путем закрашивания соответствующих белых полей. Правильные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564224
Дата охранного документа: 27.09.2015
10.10.2015
№216.013.8065

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к области энергетики. В способе работы тепловой электрической станции утилизацию сбросной низкопотенциальной тепловой энергии отработавшего в турбине пара и утилизацию низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды осуществляют при помощи теплового двигателя с замкнутым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564466
Дата охранного документа: 10.10.2015
10.10.2015
№216.013.8069

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к области энергетики. В способе работы тепловой электрической станции осуществляют утилизацию низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды, при этом утилизацию сбросной низкопотенциальной тепловой энергии отработавшего в турбине пара и утилизацию низкопотенциальной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564470
Дата охранного документа: 10.10.2015
10.10.2015
№216.013.817f

Способ работы тепловой электрической станции

Изобретение относится к области энергетики. В способе работы тепловой электрической станции утилизацию низкопотенциальной теплоты системы маслоснабжения подшипников паровой турбины и утилизацию низкопотенциальной теплоты обратной сетевой воды осуществляют при помощи теплового двигателя с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564748
Дата охранного документа: 10.10.2015
20.10.2015
№216.013.86ea

Способ получения адсорбента

Изобретение относится к способам получения адсорбента на основе цеолитсодержащей породы. Цеолитсодержащую породу размалывают и перемешивают с выгорающей добавкой, связующим и с водным раствором пластификатора и формируют гранулы. Гранулы подвергают сушке, термообработке, гидротермальной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566141
Дата охранного документа: 20.10.2015
+ добавить свой РИД