Теплообмінник повітряного охолодження

1. Теплообмінник повітряного охолодження, що містить теплообмінні секції з трубчастореберними пучками, що складені у вигляді шатра, правильної розімкненої ламаної лінії чи V-подібно, 3 №299724 F 28Ь 1/06). Теплообмінник містить теплообмінні секції із трубними пучками, що розміщені одна відповідно другої* з кутом нахилу не більше 100°. Між секціями розміщено вентилятор, який забезпечує омивання потоком повітря секції теплообміну. За думкою авторів таке розміщення секцій теплообміну призводить до інтенсифікації процесу теплообміну та підвищення термодинамічної ефективності апарату в цілому. Відсутність у патенті обґрунтування вибору оптимального кута нахилу секцій теплообмінних труб не дає змогу повністю оцінити запропонований варіант теплообмінника з точки зору ефективного омивання потоком повітря. Аналогом корисної моделі є конденсатор, що пропонується в авторському свідоцтві CPCP №322585 F 28Ь 1/06. Конденсатор з повітряним охолодженням містить оребрені труби, які розміщені під кутом, а теплообмінні труби відрізняються тим, що, з метою підвищення коефіцієнту теплопередачі, кожен ряд містить індивідуальні парові та водяні колектори, з'єднані по пару у суміжних рядах пароперепускними трубопроводами, а водяні колектори підключені за допомогою гідрозатвору до переохолоджувача конденсату, розміщеному на виході повітряного потоку. У наведеній конструкції конденсатора проблемне забезпечення рівномірного розподілу потоку пари по рядам апарату. Обрана схема розподілу пари по рядам збільшує металоємність апарату в цілому за рахунок додаткових ліній з'єднання труб. Аналогом до корисної моделі, що пропонується є пароконденсатор з повітряним охолодженням (авторське свідоцтво CPCP № 1269750 F28b 1/06). Конденсатор з повітряним охолодженням включає у себе розподільчий трубопровід для пари, що конденсується, випускний трубопровід, пучок реберних труб, розміщених під кутом відносно вісі вентилятора. Апарат відрізняється тим, що ефективність конденсатора підвищується за рахунок противотоку між конденсатом, який зливається донизу та залишковою парою, яка йде уверх, а теплообмін між ними відбувається за рахунок прямого контакту, і, таким чином, забезпечується додаткова конденсація залишкової пари. Авторами не вказано оптимальний кут нахилу секцій теплообміну відносно вісі вентилятора, який здійснює свій вплив на процес додаткової конденсації залишкової пари. Аналогом до корисної моделі, що пропонується є конденсатор (авторське свідоцтво CPCP № 345700 F28b 1/06). Конденсатор містить декілька розміщених під кутом відносно вісі вентилятора конденсаторних вузлів, утворених із одного чи декількох пучків ребристих труб. Для підвищення надійності роботи установки кожна трубка конденсатору розділена на дві частини розміщеними перпендикулярно її вісі конденсатовідводчиком, з'єднаним із нижньою камерою за допомогою трубки, розміщеної всередині конденсаторної, а нижня камера виконана у вигляді комбінованого з конденсаторовідбірником паророзподільного колектора. Верхні та нижні розподільчі колектори з'єднані між собою трубопроводом, що забезпечує зустріч 48588 4 ний рух пари всередині конденсаторної трубки. Ускладнення конструкції конденсаторних труб обумовлює вплив на експлуатаційні показники апарату. Сумнівною виглядає ефективність роботи апарату в умовах конденсації пари, що містить частинки мастила або інших домішок, які мають тенденцію накопичуватись на внутрішній поверхні труб. Прототипом до заявленої корисної моделі є повітряний конденсатор (авторське свідоцтво США №4657070 від 14.04.1987). Повітряний конденсатор із ребристими секціями розміщеними ніл кутом відносно потоку повітря. Секції теплообмінної поверхні відрізняються тим, що ребра орієнтовані вздовж потоку повітря. Кут нахилу секції теплообміну відносно вісі вентилятора складає 60°. Авторами запропоновано використовувати прямокутні труби, ребра виконуються хвилястими проставками, або насаджувати ребра під потрібним кутом на пакет труб. Проходження потоку міжреберними каналами здійснюється з меншими втратами тиску, внаслідок з обраною орієнтацією ребер відносно потоку повітря. Використання прямокутних труб дозволяє уникнути місць згинання труб у „калачі". Експлуатація таких апаратів в системах із підвищеним тиском пов'язана з ризиком розриву труб, що є наслідком використання прямокутних труб з обмеженим діапазоном максимального робочого тиску всередині. Виглядає сумнівним ефективність апаратів з прямокутними трубами склонно значення коефіцієнту гідравлічного опору при обтіканні труби такого профілю. Об'єктом корисної моделі є апарат з зовнішнім обтіканням повітря чи газу, який містить теплообмінні секції з трубчасто-реберними пучками, що складені у виді шатра, правильної розімкиспої ломаної лінії чи V- подібно, а ребра, що закріплені на трубах у будь який спосіб, мають нахил до вісі труби =45° 60°; ребра виконуються з кроком S=2 5 мм і висотою ребра h=(0,9 1,5)-D, де D зовнішній діаметр труби. Метою корисної моделі полягає є покращення теплоенергетичних характеристик теплообмінника повітряного охолодження, забезпеченні ефективного використання будівельних площ, внаслідок створення умов сприятливого обтікання труб круглого перерізу потоком повітря чи газу. Поставлена мета забезпечується тим, що у відомих конструкціях апаратів з повітряним охолодженням, які містять теплообмінні секції з трубчасто-реберними пучками, складені у вигляді шатра, правильної розімкненої ломаної лінії чи V- подібно, ребра, що закріплені на трубах у будь який спосіб, мають нахил до вісі труби =45° 60°. Новизна корисної моделі, що пропонується полягає в забезпеченні умов сприятливого обтікання поверхні теплообміну секцій з трубчастореберними пучками, складених у вигляді шатра, правильної розімкненої ломаної лінії чи V- подібно при використанні труб круглого профілю. Теплообмінник з повітряним охолодженням працює таким чином. Апарат з повітряним охолодженням, який містить теплообмінні секції з трубчасто-рсбсрними 5 48588 пучками складеними у вигляді шатра, правильної розімкненої ломаної лінії чи V-подібно, омивається потоком повітря, що рухається між ребрами нахиленими під кутом відносно вісі труби. Потік повітря омиває поверхню у напрямку орієнтації ребер, обрана геометрія ребристої поверхні при рівних витратах енергії на переміщення повітряного потоку у порівнянні з традиційним розміщенням ребер відносно вісі труби збільшує тепловіддачу. Темп зростання коефіцієнту гідравлічного опору потоку Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 6 при обтіканні поверхні з такими геометричними характеристиками уповільнюється у порівнянні до темпу зростання коефіцієнту тепловіддачі. Корисна модель пояснюється кресленнями. На фіг. 1 - V-подібний конденсатор повітряного охолодження; на фіг. 2 - ребристий елемент поверхні теплообміну V-подібного конденсатору розташований під кутом відносно вісі труби. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601