Апарат повітряного охолодження

Реферат: Апарат повітряного охолодження містить оребрені пучки труб, які об'єднані колекторами, та вентилятор з електроприводом. Вентилятор виконано високонапірним. UA 93480 U (54) АПАРАТ ПОВІТРЯНОГО ОХОЛОДЖЕННЯ UA 93480 U UA 93480 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до теплотехніки, зокрема до трубчастих теплообмінних апаратів, що застосовуються в системах кондиціювання повітря, а також в теплообмінних апаратах для охолодження мастил, в'язких рідин, парогазових сумішей у різноманітних галузях народного господарства. Як аналог вибрана конструкція апарата повітряного охолодження [див. Бабицький Віхман Вольфсон "Расчет и конструирование аппаратуры нефтеперераб заводов", видавництво "Недра", Москва, 1964 р. ст. 879-873], що містить багатоходові змійовики, виконані із суцільних відрізків круглих труб, що мають на прямолінійних відрізках поперечні перерізи обтічного профілю. Ребра для забезпечення механічного контакту з поверхнею труб мають відбортовані відрізки з розрізами, що утворюють свого роду замок. Це дозволяє фіксувати ребра на прямолінійних відрізках труб змійовика. Недоліком аналога є ненадійність механічного, а отже, і теплового контакту оребрення з трубами, що істотно знижує ефективність процесу теплопередачі. Конструкція складна у виготовленні, має недостатню механічну тривкість і жорсткість. Найближчим за технічною суттю до пропонованої корисної моделі є апарат повітряного охолодження, що складається з багатоходових змійовиків з U-подібними і прямолінійними ділянками, що вигнуті з цільнотягнутої труби з плоскоовальним поперечним перерізом. Кожний змійовик вигнутий таким чином, що великі осі поперечних перерізів прямолінійних ділянок змійовика перпендикулярні площині розташування поздовжньої осьової лінії труби змійовика (площини вигину змійовика). Оребрення у вигляді гофрованих пластин розміщене в просторі між ходами кожного зі змійовиків на плоских поверхнях їхніх прямолінійних ділянок. Теплообмінний пакет для одержання необхідної поверхні теплообміну складається з відповідної кількості виготовлених таким чином окремих секцій, що не забезпечує одержання конструкції з необхідною жорсткістю і тривкістю [пат. США № 2.427.336]. Недоліком найближчого аналога є складність одержання незмінної відстані між ходами змійовика по всій довжині їх прямолінійних ділянок, яка необхідна для забезпечення механічного, а отже, і теплового контакту оребрення з плоскими поверхнями плоскоовальних труб змійовика. Це істотно ускладнює як технологію виготовлення багатоходових змійовиків, так і процес складання і взаємної фіксації елементів конструкції теплообмінного пакета. Основний недолік конструкції найближчого аналога - це неповноцінне охолодження, за рахунок нерівномірного розподілу потоку повітря від вентилятора на багатоходові змійовики та неможливість виконання з плоско-овальної труби багатоходового змійовика, який має на Uподібних ділянках радіус кривизни, що забезпечував би необхідну відстань між прямолінійними ділянками змійовика. Ця відстань, що визначає висоту розміщуваного між ходами змійовика оребрення, навіть при мінімальному технологічно можливому значенні радіуса вигину плоскоовальної труби є набагато більшою, ніж це необхідно з умов теплообміну. Як наслідок різко знижується коефіцієнт ефективності ребра, значно зменшується тепло з одиниці об'єму теплообмінного пакета і погіршуються його масогабаритні характеристики. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в апараті повітряного охолодження, що містить оребрені пучки труб, які об'єднані колекторами, вентилятор з електроприводом, згідно з корисною моделлю, вентилятор виконано високонапірним та встановлено спеціальний пристрій для розподілення потоків холодного повітря між високонапірним вентилятором та багатоходовими змійовиками, що дозволить рівномірно розподілити потік повітря для охолодження всієї частини багатоходових змійовиків, а не тільки центральної частини. Апарат повітряного охолодження може бути обладнано декількома напірними вентиляторами. Основний недолік найближчого аналога вирішується за допомогою виконання багатоходових змійовиків із круглих цільнотягнутих труб з утворенням каналів плоскоовального поперечного перерізу тільки на їх прямолінійних ділянках з розміщенням поперечного оребрення між суміжними змійовиками теплообмінного пакета. При цьому оребрення є загальним для всіх плоских поверхонь двох сусідніх змійовиків, та після їх взаємної фіксації дозволяє одержати нероз'ємний (монолітний) блок - жорсткий і тривкий. У запропонованій корисній моделі багатоходовий змійовик із U-подібними ділянками вигину і з прямолінійними відрізками необхідної протяжності виконаний із круглої цільнотягнутої труби і деформований тільки на прямолінійних відрізках змійовика з утворенням каналів, що мають плоскоовальні поперечні перерізи, великі осі яких розміщені (зорієнтовані) в одній площині площині розташування подовжньої осьової лінії труби, вигнутої у вигляді змійовика. Таким чином багатоходовий змійовик теплообмінного пакета має U-подібні канали круглого перерізу та на його прямолінійних відрізках - канали плоскоовального поперечного перерізу. Висота всіх каналів змійовика однакова (ідентична) і їх плоскі сторони взаємно рівнобіжні. Поперечне 1 UA 93480 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 оребрення у вигляді суцільних гофрованих пластин шириною, рівною глибині пакета по ходу повітря, розміщують між змійовиками на плоских поверхнях їх прямолінійних відрізків, і воно є загальним для суміжних змійовиків. Складання теплообмінного пакета запропонованої конструкції здійснюють послідовним чергуванням необхідної кількості змійовиків і гофрованих пластин із висотою ребра, що відповідає конкретним умовам теплообміну. Це забезпечує надійний механічний і тепловий контакт оребрення з усіма плоскими поверхнями прямолінійних ділянок суміжних змійовиків теплообмінного пакета, що послідовно прямують у процесі складання одне за одним за схемою: оребрення - змійовик - оребрення - змійовик і т.д. З'єднання всіх елементів конструкції в монолітний нероз'ємний блок здійснюють, наприклад за допомогою теплопровідного клею або паянням у ванні із розплавленим флюсом. У найближчому аналогу оребрення розміщене на прямолінійних відрізках між ходами того ж самого багатоходового змійовика. Це не дозволяє здійснити надійний механічний, отже, і тепловий контакт між всіма елементами конструкції, що погіршує умови тепловідведення та не забезпечує необхідну монолітність, тривкість і жорсткість теплообмінного пакета. При цьому висота оребрення визначається не конкретними умовами теплообміну, а радіусом вигину плоскоовальної труби при виготовленні змійовика, тобто технологічними можливостями. У запропонованій конструкції оребрення розміщують між суміжними змійовиками теплообмінного пакета, і висота оребрення не залежить від технологічних обмежень при виготовленні змійовика. Це дозволяє вибрати параметри і тип оребрення (матеріал, висоту і товщину ребра, геометричні форми і вид просічки) відповідно до умов теплообміну, що забезпечує максимальне тепловідведення з одиниці об'єму теплообмінного апарата. Оребрення у вигляді єдиної гофрованої пластини виконано з листа шириною, що відповідає глибині теплообмінного пакета (у напрямку прямування повітря) і знаходиться в контакті з усіма плоскими поверхнями прямолінійних відрізків тільки двох суміжних змійовиків. Це гарантує надійний механічний контакт, спрощує технологію складання, а також тривкість і жорсткість конструкції. У запропонованій конструкції теплообмінного пакета багатоходові змійовики мають прямолінійні відрізки плоскоовального поперечного перерізу, які чергуються з U-подібними відрізками вигину, що мають круглий переріз. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображено: на фіг. 1 - поздовжній розріз апарата повітряного охолодження; на фіг. 2 - вид ззаду апарата повітряного охолодження. Апарат повітряного охолодження містить дросельний пристрій 1, високонапірний вентилятор 2 з електродвигуном 3, пристрій для розподілення потоків холодного повітря 4, що встановлено між вентилятором 2 та багатоходовими змійовиками 5 із каналами 6 плоскоовального поперечного перерізу, між якими на їх прямолінійних відрізках розміщають поперечне оребрення 7 у вигляді гофрованих пластин із перфорацією. Оребрення виконане у вигляді єдиної на всю глибину теплообмінного пакета в напрямку прямування повітря гофрованої пластини. Апарат повітряного охолодження працює таким чином: Бензинова фракція по системі трубопроводів через дросельний пристрій 1 надходить у внутрішньо трубний простір багатоходового змійовика 5. Високонапірний вентилятор 2 з електродвигуном 3 нагнітає повітря, і за допомогою пристрою для розподілення потоків холодного повітря 4, що встановлений між високонапірним вентилятором 2 та багатоходовим змійовиком 5, рівномірно розподіляє потік повітря між поперечним оребренням 7 та охолоджується за рахунок теплообміну з холодними оребренням трубного пучка. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 60 1. Апарат повітряного охолодження, що містить оребрені пучки труб, які об'єднані колекторами, вентилятор з електроприводом, який відрізняється тим, що вентилятор виконано високонапірним. 2. Апарат повітряного охолодження за п. 1, який відрізняється тим, що він обладнаний пристроєм для розподілення потоків холодного повітря. 3. Апарат повітряного охолодження за п. 2, який відрізняється тим, що пристрій для розподілення потоків холодного повітря виконано у вигляді перпендикулярно розміщених одна до одної плоских пластин. 4. Апарат повітряного охолодження за п. 1, який відрізняється тим, що оребрення є загальним для всіх плоских поверхонь двох сусідніх змійовиків. 5. Апарат повітряного охолодження за п. 1, який відрізняється тим, що багатоходовий змійовик виконано з круглої цільнотягнутої труби, яку деформовано тільки на прямолінійних відрізках 2 UA 93480 U змійовика з утворенням каналів, що мають плоскоовальні поперечні перерізи, великі осі яких розміщені в одній площині - площині розташування поздовжньої осьової лінії труби, вигнутої у вигляді змійовика. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3