Главная
О компании
Новости
Презентация
Инновации
Контакты
English
English
Энергосбережение и теплообмен
Энергосбережение и теплообмен

Жидкостной теплообменник “Спецканалы ЛЕОНАРДА”

Созданный жидкостной теплообменник, эффективнее широко применяемых жидкостных теплообменников "змеек" в 3,5-6 раза (смотри график №1)

В существующих и вновь проектируемых теплообменных жидкостных аппаратах для интенсификации теплопередачи применяют искусственную турбулизацию теплоносителя, используя стержневые, внутриканальные и поверхностные интенсификаторы с профильными вставками – турбулизаторами или поперечно обтекаемые пучки гладких и шероховатых труб одинакового и различного диаметра или труб переменного сечения с различной конфигурацией: цилиндрической, конической, коническо-цилиндрической и т.д. Эти варианты сложны в производстве так как требуют большого количества специального оборудования.

В нашей конструкции жидкостного теплообменника гораздо выше турбулизация потока внутри теплообменника за счёт специальной технологии изготовления каналов, которая позволит повысить коэффициент теплопередачи в 2 раза при уменьшении стоимости изготовления по сравнению с общеизвестными сварными конструкциями теплообменников, так называемой "змейкой".

В нашей конструкции не надо ничего припаивать, приваривать, приклеивать, наносить.

В нашей конструкции жидкостного теплообменника гораздо выше турбулизация потока внутри каналов теплообменника. Турбулизация потока внутри каналов увеличивается за счет шероховатости стенок внутренних каналов. Поверхность стенок внутренних каналов становятся шероховатыми за счет резьбы, которая является телом данного теплоотвода- металла, продолжением данного куска металла. Резьба является принадлежностью тела теплообменника. На острых ребрах резьбы возникает срыв потока протекающей жидкости по каналам теплообменника. Шероховатость сделана из того же материала, нет дополнительного теплового контакта между нашим устройством шероховатости и теплообменником. Это тот же самый теплообменник внутренние каналы которого шероховаты.

Весь поток жидкости проходит через весь канал. От стенок теплообменника отбирается тепло и уносим жидкостью. От стенок теплообменника тепло передается в объем жидкости. Поток тепла уносится жидкостью ( любой расход теплоносителя).

У нашего теплообменника шереховатость является принадлежностью тела металла из которого сделан теплообменник.

Шесть/пять/четыре резьбовых каналов пересекаются с шестью резьбовыми каналами.

Размер отверстия и его резьба определяется гидросопротивлением и возможностью системы прокачивающей этот теплообменник.

Прокачиваем маленькие потоки – резьба М3, когда говорим о резьбе, маленькие зубчики (шероховатости).

Температура на стенке канала равна температуре горячего спая ТЭМ.

Шероховатость внутри каналов теплообменника можно сделать выдавив резьбовые шероховатости оттисками внутри канала. При этом теплообменник будет состоять из двух половинок, где в половинке каждого канала благодаря оттискам будут выдавливаться резьбовые шероховатости.

Когда стенки каналов гладкие, внутри каналов перемешивание теплоносителя отсутствует. Стенка канала гладкая, где сила, которая заставит престеночный слой теплоносителя отойти от стенки? Нет такой силы, потому что нет шероховатости на стенке. Нужно турбулизировать, перемешивать теплоноситель. Бьются (работают) над тем, как заставить циркулировать возбужденную жидкость внутри канала теплообменника.

Пример сравнения теплообменника с гладкими каналами проходного отверстия d = 4 мм (“Змейка”) и теплообменником с каналами в котором нанесена резьба М4 (“Спецканалы”):

Гладкий канал проходного отверстия обозначим “Змейка”, канал проходного отверстия с нанесенной резьбой М4 обозначим “Спецканалы”.

Диаметр проходного отверстие у каналов “Змейка” и “Спецканалы” одинаковые, равны 4 мм.

Площадь поверхности проходного отверстия “Спецканалы” больше, чем у проходного отверстия“Змейка” в 2,76 раза., т.к. бороздочки резьбы имеют определенную площадь.

У теплообменника “Спецканалы” улучшение теплообмена добавляет турбулентность, которая возникла за счет нанесения резьбы в канале. Улучшения теплообмена у теплообменника“Спецканалы” произошло за счет увеличения площади поверхности проходных каналов (т.к. была нанесена резьба внутри канала).

Технический результат – почти трех кратное увеличение теплообмена в теплообменнике “Спецканалы”, в сравнении с теплообменником “Змейка”.

Конструкция Ватерблоков пытается заставить теплоноситель перемешиваться (турбулизировать), жидкость не будет турбулизировать через штырки, гладкие спирали и т.д. Шины фрезеруют, жидкость пойдет в обход. Навитая пружина внутри канала теплообменника - сжатую пружину помещают в канал, пружина распускается (разжимается), прижимается к стенкам канала. Площадь контакта стальной проволоки минимальная, она круглая, внутренней стенки канала (трубопровода) тоже круглая, например (условно) d проволоки равен 2 мм,, а d трубы равен 30 мм. Какая будет площадь теплового контакта этой спиральной проволоки со стенкой канала (трубопровода) - ничтожно мала.

2. Теплообменник отличается тем, что верхняя и боковые стороны изолированы теплоизоляционным материалом. Верхние и боковые стороны у теплообменника сбрасывают тепло во внутрь конструкции. ТЭМ борется с тепловыми излучениями теплообменника - перепадами температур внутри объема конструкции.

ДАННЫЕ ЭКСПЕРЕМЕНТА - штатный теплообменник и изолированный теплообменник (смотрим холодопроизводительность ТЭМ).

Пояснения к графикам:

1) Жидкостной теплообменник со спецканалами (сокращенное обозначение СК, цвет графика синий) - разработка O&R

2) Жидкостной теплообменник "змейка" (сокращенное обозначение ЗМ, цвет графика зеленый) - широко использумый в промышленности

3) При испытаниях теплообменников, электрические нагреватели - резисторы (при одинаковой тепловой нагрузке) были прикреплены на нижних поверхностях теплообменников площадью 16 см2. Часть тепловой энергии уходила в окружающую среду, а не передавалась потоку теплоносителя.

График №1. Зависимость превышения эффективности теплообменника со спецканалами над теплообменником "змейка" от расхода теплоносителя

График №2. Зависимость эффективности теплообменников со спецканалами и "змейка" при одинаковой тепловой нагрузке и площади 16 см2

График №3. Зависимость гидросопротивления теплообменников со спецканалами и "змейка" при одинаковой тепловой нагрузке и площади 16 см2

Резьбовые каналы теплообменника:




Дополнительные материалы:

Пояснения и применение »»