Теплообмінник повітряно-масляний
Номер патенту: 112316
Опубліковано: 12.12.2016
Автори: Комаров В'ячеслав Федорович, Панкєєв Євгеній Сергійович, Горідько Олександр Володимирович
Формула / Реферат
Теплообмінник повітряно-масляний, який містить порожнини для масла, повітряні та масляні канали, що утворені роздільними пластинами та обмежувальними проставками, гофровані пластини, розміщені в повітряних каналах, та гофровані пластини з просічками, розміщені в масляних каналах, який відрізняється тим, що гофровані пластини масляних каналів мають трапецієподібний профіль та розташовані боковими поверхнями гофрів до потоку масла, а гофровані пластини повітряних каналів мають трикутний профіль, а грані гофрів виконані криволінійної форми з просічками, при цьому кромки просічок протилежних граней відігнуті у протилежні сторони таким чином, що створюють вхідні та вихідні прорізи для проходу повітря.
Текст
Реферат: Теплообмінник повітряно-масляний містить порожнини для масла, повітряні та масляні канали, що утворені роздільними пластинами та обмежувальними проставками, гофровані пластини, розміщені в повітряних каналах, та гофровані пластини з просічками, розміщені в масляних каналах. Гофровані пластини масляних каналів мають трапецієподібний профіль, та розташовані боковими поверхнями гофрів до потоку масла. Гофровані пластини повітряних каналів мають трикутний профіль, а грані гофр виконані криволінійної форми з просічками, при цьому кромки просічок протилежних граней відігнуті у протилежні сторони таким чином, що створюють вхідні та вихідні прорізи для проходу повітря. UA 112316 U (54) ТЕПЛООБМІННИК ПОВІТРЯНО-МАСЛЯНИЙ UA 112316 U UA 112316 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до повітряно-масляних теплообмінників пластинчато-ребристого типу, що застосовуються в основному в системах охолодження масла в авіаційній техніці. Відомий теплообмінник повітряно-масляного агрегату, що містить ємності для рідини, яку охолоджують, плоскоовальні трубки, які з'єднують ці ємності, гофровані пластини між плоскоовальними трубками, турбулізатори, які розміщені усередині плоскоовальних трубок. Турбулізатори виконані у вигляді набору гофрованих пластин та встановлені послідовно і зміщені відносно один одного на крок [Патент України на корисну модель № 1083 від 03.05.01, кл. F28D 7/00]. Це технічне рішення поліпшує ефективність теплообмінника повітряно-масляного агрегату, однак не дозволяє досягти необхідної ефективності теплообміну при використанні його в системах охолодження авіаційних двигунів без збільшення габаритних розмірів. Недостатня ефективність охолодження масла авіаційного двигуна даним теплообмінником обумовлена також тим, що унаслідок виконання гофрів прямолінійними утворюється прикордонний шар біля стінок охолоджуючих елементів, що значно зменшує теплообмін між прохідним потоком рідини й охолоджуючими елементами. Найближчим аналогом корисної моделі є відомий теплообмінник повітряно-масляний, що містить порожнини для рідини, яку охолоджують, гофровані пластини в масляних та повітряних каналах. Гофровані пластини масляних каналів виконані з просічками, а гофровані пластини повітряних каналів виконані хвилеподібними [Патент України на корисну модель № 10629 від 15.11.2005, кл. F28D 7/00]. Це технічне рішення також не дозволяє досягти необхідної ефективності теплообміну при використанні його в системах охолодження авіаційних двигунів без збільшення габаритних розмірів. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності роботи повітряномасляного теплообмінника шляхом інтенсифікації теплообміну за рахунок збільшення ступеня турбулізації потоку повітря та потоку рідини без збільшення габаритних розмірів теплообмінника. Поставлена задача вирішується тим, що в теплообміннику, який містить порожнини для масла, повітряні та масляні канали, що утворені роздільними пластинами та обмежувальними проставками, гофровані пластини, розміщені в повітряних каналах, та гофровані пластини з просічками, розміщені в масляних каналах, згідно з корисною моделлю, гофровані пластини масляних каналів мають трапецієподібний профіль, та розташовані боковими поверхнями гофрів до потоку масла, а гофровані пластини повітряних каналів мають трикутний профіль, грані гофр виконані криволінійної форми з просічками, при цьому кромки просічок протилежних граней відігнуті у протилежні сторони таким чином, що створюють вхідні та вихідні прорізи (отвори) для проходу повітря. Просічки виконуються на мінімально можливій відстані одна від одної з мінімально можливими радіусами закруглення кутів гофрів. Застосування гофрованих пластин трикутного профілю, грані яких виконані криволінійної форми з просічками в повітряній порожнині збільшує ступінь турбулізації та призводить до додаткового підігріву ядра потоку повітря за рахунок збільшення тепловіддачі від пластин до повітря. Збільшення тепловіддачі при застосуванні вище зазначених пластин відбувається за рахунок більш частого дроблення потоку повітря при контактуванні повітря з просічками та з криволінійною поверхнею. Застосування гофрованих пластин масляних каналів, що мають трапецієподібний профіль та розміщені боковими поверхнями гофрів до потоку теплоносіїв в масляній порожнині, збільшує ступінь турбулізації та призводить до додаткового охолодження ядра потоку рідини за рахунок більш частого його дроблення. Розташування бокових поверхонь гофрів до потоку теплоносіїв максимально можливо збільшує площу контакту рідини з поверхнею гофрованої пластини, а просічки максимально збільшують кількість дроблення ядра потоку рідини. Вищезазначенні нововведення призводять до збільшення коефіцієнта тепловіддачі від рідини до пластин, що в цілому зі збільшенням коефіцієнта тепловіддачі повітря, збільшує коефіцієнт теплопередачі, та також збільшується кількість одиниць переносу тепла та ефективність роботи теплообмінника повітряно-масляного. Корисна модель пояснюється кресленнями Фіг. 1 - Головний вид теплообмінника повітряно-масляного з розрізаною кришкою лівою і кришкою правою. Фіг. 2 - Гофрована пластина масляної порожнини. Фіг. 3 - Гофрована пластина повітряної порожнини. 1 UA 112316 U 5 10 15 20 25 30 Теплообмінник повітряно-масляний (Фіг. 1) містить порожнини 1, 2, 3. Порожнини 1 і 3 однакові по об'єму. Порожнини 1, 2, 3 об'єднані з каналами для масла. Масляні канали утворені обмежувальними проставками 4 і роздільними пластинами 5. Між обмежувальними проставками 4 і роздільними пластинами 5 встановлюються гофровані пластини з просічками 14 (Фіг. 3). Повітряні канали утворені обмежувальними проставками 6 і роздільними пластинами 5. Між роздільними пластинами 5 і обмежувальними проставками 6 встановлюються гофровані пластини 7 (Фіг. 2) трикутного профілю. Проставки 4, 6, роздільні пластини 5, гофровані пластини 14 масляних каналів, гофровані пластини 7 повітряних каналів разом з корпусними деталями утворюють матрицю 8. Матриця разом з кришками лівою 9, кришкою правою нижньою 10, кришкою правою верхньою 11, перегородкою 12 та патрубками 13 утворюють теплообмінник повітряно-масляний. Запропонований пристрій працює в такий спосіб. Масло, призначене для охолодження, подається через вхідний патрубок 13 під тиском 1-2,5 атм у порожнину 3, з якої по масляних каналах надходить у порожнину 2. В каналах розміщені гофровані пластини 14 з просічками (Фіг. 3). Пластини у поперечному перерізі мають форму трапеції та розміщені боковими поверхнями гофрів до потоку теплоносіїв. Рідина далі здійснює поворот протоку на 180° та по масляних каналах надходить у порожнину 1 на вихід з теплообмінника. Масло, зустрічаючись у масляних каналах з гофрованими пластинами 14, заторможується, міняючи напрямок руху, та віддає тепло гофрованим пластинам і роздільним пластинам. Зміна напрямку руху потоку рідини у каналі здійснюється за рахунок просічок та призводить до зриву прикордонного шару та збільшенню переносу тепла від рідини до металу. Тепло, отримане роздільними пластинами від масла передається гофрованим пластинам 7 (Фіг. 2) з прорізами, які розміщені в повітряних каналах теплообмінника, та потоку повітря, що надходить у повітряну порожнину теплообмінника. Потік повітря, зустрічаючи на своєму шляху гофровані пластини 7, заторможується, багаторазово міняючи напрямок руху. При цьому відбувається процес дроблення потоку повітря на криволінійних формах та просічках гофрованих пластин, що збільшує теплопередачу від металу до повітря. Далі підігріте повітря відводиться у навколишнє середовище. Високий ступінь турбулізації потоків повітря та рідини дозволяє за рахунок зміни напрямків руху та зриву прикордонного шару збільшити теплопередачу між охолоджувальною рідиною і охолоджуючим повітрям без збільшення габаритів теплообмінника. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Теплообмінник повітряно-масляний, який містить порожнини для масла, повітряні та масляні канали, що утворені роздільними пластинами та обмежувальними проставками, гофровані пластини, розміщені в повітряних каналах, та гофровані пластини з просічками, розміщені в масляних каналах, який відрізняється тим, що гофровані пластини масляних каналів мають трапецієподібний профіль та розташовані боковими поверхнями гофрів до потоку масла, а гофровані пластини повітряних каналів мають трикутний профіль, а грані гофрів виконані криволінійної форми з просічками, при цьому кромки просічок протилежних граней відігнуті у протилежні сторони таким чином, що створюють вхідні та вихідні прорізи для проходу повітря. 2 UA 112316 U 3 UA 112316 U 4 UA 112316 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
МПК: F28D 9/00
Мітки: повітряно-масляний, теплообмінник
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/7-112316-teploobminnik-povitryano-maslyanijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Теплообмінник повітряно-масляний</a>
Попередній патент: Двокамерний барабанний млин
Наступний патент: Клапанна головка гомогенізатора
Випадковий патент: Спосіб прогнозування перебігу вірусного гепатиту в