Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6902
(13) U
(46) 2010.12.30
(51) МПК (2009)
F 28F 1/02
(54) МНОГОКАНАЛЬНАЯ ПЛОСКАЯ ПРЕССОВАННАЯ ТРУБА
(21) Номер заявки: u 20100239
(22) 2010.03.12
(71) Заявитель: Научно-производствен-
ное общество с ограниченной от-
ветственностью "ТАСПО" (BY)
(72) Автор: Дьяков Алексей Игоревич (BY)
(73) Патентообладатель: Научно-производ-
ственное общество с ограниченной от-
ветственностью "ТАСПО" (BY)
(57)
1. Многоканальная плоская прессованная труба, содержащая плоские параллельные
верхнюю и нижнюю стенки, торцевые переднюю и заднюю стенки и продольные перего-
родки, расположенные между верхней и нижней стенками и образующие внутренние па-
раллельные каналы, отличающаяся тем, что на наружных поверхностях верхней и
нижней стенки выполнены продольные канавки глубиной 0,7-1,2 мм с шагом относитель-
но друг друга в пределах 7-12 мм, а продольные перегородки выполнены толщиной 0,3-
0,5 мм, высотой 5-7 мм и расположены относительно друг друга на расстоянии 0,37-0,45
высоты этих перегородок, причем крайние продольные перегородки, наиболее близко
расположенные к передней и задней стенкам трубы, выполнены толщиной 0,6-0,8 мм, при
этом торцевые передняя и задняя стенки выполнены угловыми, вершины которых распо-
ложены с внешней стороны трубы.
2. Многоканальная плоская прессованная труба по п. 1, отличающаяся тем, что угол
при вершине угловых передней и задней стенок выполнен под 90°.
(56)
1. Патент Великобритании 2284471, МПК F 28F 1/40, 1997.
2. Патент РФ 2155921, МПК F 28F 1/02, 2000.
Фиг. 1
BY6902U2010.12.30

2. BY 6902 U 2010.12.30
2
Полезная модель относится к области теплообменных аппаратов, в частности к прес-
сованным теплообменным трубам.
Известна плоская конденсаторная труба, содержащая плоские параллельные верхние и
нижние стенки, переднюю и заднюю стенки полукруглой формы, соединяющие верхние и
нижние стенки. Внутри трубы расположены продольные перегородки с продольными
микроребрами, причем перегородки расположены друг относительно друга на расстоянии
1,8-6 высоты самих перегородок [1].
Недостатком данной трубы является то, что расположение перегородок относительно
друг друга на расстоянии более 1,8 их высоты не позволяет обеспечить значительную
площадь внутренней поверхности трубы на единицу ее длины, а следовательно, не может
создать высокую эффективность теплообмена и сужает область использования трубы.
Наличие микроребер внутри трубы создает застойные зоны при движении теплоносителя
и существенно не влияет на интенсификацию теплообмена. Отсутствие продольных кана-
вок на наружной поверхности верхней и нижней стенки ограничивает технологические
возможности в изготовлении развитых поверхностей теплообмена, а полукруглая форма
передней и задней стенки не обеспечивает минимальное аэродинамическое сопротивление
внешнему потоку воздуха, взаимодействующему с наружной поверхностью трубы.
Известна многоканальная прессованная труба, содержащая плоские параллельные
верхние и нижние стенки, плоские передние и задние стенки, соединяющие верхнюю и
нижнюю стенки, продольные перегородки криволинейной формы, соединяющие верхнюю
и нижнюю стенки [2], которая выбрана в качестве прототипа.
К недостаткам данного технического решения относится то, что технологические осо-
бенности формирования продольных перегородок криволинейной формы не позволяют
получить трубу с шагом перегородок относительно друг друга менее их высоты, что не
позволяет обеспечить значительную площадь внутренней поверхности трубы, а следова-
тельно, обеспечить эффективный теплообмен между близкими по свойствам средами,
например воздух-воздух. Плоская форма передней и задней стенки не обеспечивает усло-
вия минимального аэродинамического сопротивления внешнему потоку воздуха.
Основной задачей полезной модели является разработка многоканальной плоской
прессованной трубы, обеспечивающей высокую интенсивность теплообмена между таки-
ми средами, как воздух-воздух, масло-воздух, за счет создания оптимальных по толщине,
высоте и шагу расположения внутренних продольных перегородок, а также за счет воз-
можности создания на наружной поверхности плоской трубы развитой поверхности теп-
лообмена методом подрезания и отгиба тонких слоев металла, т.е. когда ребро и труба
выполнены как одно тело, а также за счет более обтекаемой формы трубы.
Поставленная задача решается тем, что в многоканальной плоской прессованной тру-
бе, содержащей плоские параллельные верхнюю и нижнюю стенки, торцевые переднюю и
заднюю стенки и продольные перегородки, расположенные между верхней и нижней
стенками и образующие параллельные каналы, согласно промышленной модели, на
наружных поверхностях верхней и нижней стенки выполнены продольные канавки глу-
биной 0,7-1,2 мм с шагом относительно друг друга в пределах 7-12 мм, а продольные пе-
регородки выполнены толщиной 0,3-0,5 мм высотой 5-7 мм и расположены относительно
друг друга на расстоянии 0,37-0,45 высоты данных перегородок, причем крайние про-
дольные перегородки, наиболее близко расположенные к передней и задней стенкам тру-
бы, выполнены толщиной 0,6-0,8 мм, а торцевые передняя и задняя стенки выполнены
угловыми, вершины которых расположены с внешней стороны трубы с углом при вер-
шине, равным 90°.
Выполнение продольных канавок на наружной поверхности верхней и нижней стенок
позволяет создавать развитые поверхности теплообмена снаружи трубки методом подре-
зания и отгиба тонких слоев металла с поверхности трубы, превращая их в ребра, т.е. поз-
воляет создать ребристую поверхность, когда ребра, а также верхние и нижние стенки

3. BY 6902 U 2010.12.30
3
трубы будут являться одним телом, обеспечивая при этом высокую интенсивность тепло-
обмена.
Выполнение глубины продольных канавок в пределах 0,7-1,2 мм позволяет создать
ребра высотой 6-10 мм, а шаг расположения продольных канавок 7-12 мм обеспечивает
прочную связь этих ребер с основой. Таким образом, выступы между продольными канав-
ками будут использованы для превращения в ребристую поверхность, оптимальную для
многоканальных плоских труб при минимальных затратах на ее изготовление.
Выполнение продольных перегородок с шагом, составляющим 0,37-0,45 от их высоты,
значение которой находится в пределах 5-7 мм при толщине самих перегородок 0,3-
0,5 мм, позволяет получить эффективную внутреннюю поверхность многоканальной
плоской прессованной трубы при минимальном весе и максимальных возможностях тех-
нологического процесса прессования, обеспечивающего минимально возможное расстоя-
ние между соседними продольными перегородками при их высоте 5-7 мм.
Угловая форма выполнения торцевой передней и задней стенки создает оптимальные
условия обтекания внешних воздушных потоков при минимальном аэродинамическом со-
противлении и позволяет одновременно использовать эти стенки в качестве базовых по-
верхностей при технологических операциях, например при получении оребрения методом
подрезания и отгиба тонких слоев металла, сборки трубок в теплообменник и других, при
этом значение угла при вершине в 90° является оптимальным при базировании. Выполне-
ние крайних продольных перегородок (наиболее близко расположенных к передней и зад-
ней стенке) большей толщины, например 0,6-0,8 мм, позволяет обеспечить жесткость как
треугольных каналов многоканальной плоской трубы, стенки которых используются в ка-
честве базовых поверхностей, так и всей трубы в целом, что предотвращает ее деформа-
цию в процессе изготовления теплообменников.
Полезная модель иллюстрируется следующими чертежами.
На фиг. 1 показана многоканальная плоская прессованная труба, аксонометрическая
проекция; на фиг. 2 - вариант наилучшего исполнения многоканальной плоской прессо-
ванной трубы шириной 48 мм; на фиг. 3 - вариант трубы шириной 64 мм и на фиг. 4 - ва-
риант трубы шириной 70 мм.
Многоканальная плоская прессованная труба содержит плоские параллельные верхние
1 и нижние 2 стенки, передние 3 и задние 4 конические стенки, продольные перегородки 5
толщиной 0,3-0,5 мм и крайние продольные перегородки 6 толщиной 0,6-0,8 мм, внутрен-
ние параллельные каналы 7, продольные канавки 8 и 9, выполненные соответственно на
верхней 1 и нижней 2 стенке, глубина которых равна 0,7-1,2 мм, а шаг их расположения
друг относительно друга равен 7-12 мм. Высота продольных перегородок 5 и 6 равна 5-
7 мм, а шаг их расположения друг относительно друга равен 0,37-0,47 их высоты. Угол
при вершине 10 и 11 соответственно передней 3 и задней 4 конической стенки равен 90°.
Многоканальная труба работает следующим образом: теплоноситель поступает во
внутренние каналы 7 и во время движения вдоль каналов передает теплоту охладителю,
например воздуху, через верхние 1 и нижние 2 стенки, передние 3 и задние 4 стенки, а
также через продольные перегородки 5. При движении теплоносителя по каналам 7, кото-
рые имеют узкую форму, образованную продольными перегородками 5 и 6 и соответ-
ственно внутренними поверхностями стенки 1 и 2, осуществляется интенсивная передача
тепла от теплоносителя через продольные перегородки 5, 6 к этим стенкам 1 и 2.
Так, например, в случае выполнения многоканальных плоских прессованных труб при
высоте продольных перегородок 5, 6, равной 6 мм, шаг расположения этих перегородок
составляет 2,3-2,5 мм, что примерно соответствует шагу расположения ребер на наружной
поверхности верхней и нижней стенки, что позволяет создать эффективный теплообмен
между такими средами, как воздух-воздух или воздух-масло.
Многоканальная плоская прессованная труба предложенной конструкции позволяет
упростить технологию изготовления не только самих прессованных труб, но и всего теп-

4. BY 6902 U 2010.12.30
4
лообменника из этих труб, создать теплообменник с минимальным аэродинамическим со-
противлением внешнему потоку охладителя, а также внутреннему потоку теплоносителя
при высоких теплопередающих характеристиках теплообмена между такими средами, как
воздух-воздух или воздух-масло.
Фиг. 2 Фиг. 3
Фиг. 4
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.