Шахтный воздухоохладитель

СОЮЗ СОВЕТСКИХРММФПаепжикРЕСПУЬЛИН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТВУ АВТОРСКОМУ Р 13о, А.А. Ха Ячйенник укторско-техн тенсификации цессов Инстит зики АН Украи о п а етельство С/02,. 1977, ельство ССС /00, 1976 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Опытное констргическое бюро по инломассообменных протехнической теплофикой ССР(54)(57) ШАХТНЫЙ ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЬ, включающий корпус и размещенный в нем вентилятор с электродвигателем, установленным с зазором в цилиндре, теплообменные трубы, расположенные рядами и оребренные пластинами, и коллекторы подвода и отвода хладоносителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения его эксплуатационной надежности и компактности, цилиндр выполнен перфорированным, при этом сечение перфорации каждого последующего ряда увеличивается по отношению к предыдущему в направлении движения воздуха, а зазор между цилиндром и электродвигателем равен 0,05 т 0,1 сечения воз-духоохладителя.Изобретение относится к .горнойпромышленности и может быть использовано для кондиционирования руднич"ного воздуха.Известен воздухоохладитель, вклю"чающий корпус и размещенный внутри 5него электровентилятор, оребренныртрубы и коллекторы отвода и подводахладоносителя, расположенные с на"ружной стороны корпуса 11,Недостатками устройства являются 1низкая эффективность и большие габариты из-за выступающих за габаритыкорпуса воздухоохладителя коллекторов подвода и отвода хладоносителя,Наиболее близким к йзобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является шахтный воздухоохладитель, включающий корпуси размещенный в нем вентилятор сэлектродвигателем, установленным сзазором в цилиндре, теплообменныетрубы, расположенные рядами и оребренчые пластинами, и коллекторы подвода и отвода хладоносителя 21.Недостатками этого устройства являются низкая эксплуатационная надежность и его громоздкость.Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и .компактности шахтного воздухоохладителя.Указанная гель достигается тем, ЗОчто в шахтном воздухоохладителе, включающем корпус и размещенные в немве;тилятор с электродвигателем, установленным с зазором в цилиндре,теплообменные трубы, расположенные 35рядами и оребренные пластинами, иколлекторы, подвода и отвода хладоносителя, цилиндр выполнен перфорированным, при этом сечение перфора 1 ции каждого последующего ряда увеличинается по отношению к предыдущемув направлении движения воздуха, азазор между цилиндром и электродвигателем равен 0,05-0,1 сечения воздухоохладителя.На фиг.1 показан шахтный воздухоохладитель, продольный разрез, нафиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1, нафиг. 3 - конфигурация перфорации;на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг., 3.Шахтный воздухоохладитель состоит из корпуса 1, расположенного внем вентилятора 2 с электродвигателем 3, заключенным в цилиндр 4,на котором выполнена перфорация 5,теплообменных спиралей из оребренных 55труб б, коллекторов подвода 7 и отвода 8 хладоносителя. Цилиндр крепитсяна электродвигателе с помощью направляющих 9. Между цилиндром иэлектродвигателем выполнен зазор 10.Шахтный воздухоохладитель работает следующим образом. теплообменную. поверхность и, отдавтепло хладоносителю, выходит из воз-, духоохладителя. Часть охлажденного,воздуха через перфорацию 5 в цилиндре 4 поступает в зазор 10 междуэлектродвигателем и цилиндром, охлаждает электродвигатель 3 и вырабатывается общий поток. Хладоноситель через подводящий коллектор 7 поступает в спираль из оребренных труб и, 0 пройдя две (четное число) спиралей, отобрав тепло от воздуха, попадаетв коллектор 8 отвода. Коллекторы 7 и8 расположены в нижней части корпусавоздухоохладителя. Перфорированный цилиндр крепится на электродвигателе с помощью направляющих 9При работе электродвигателя часть потребляемой электроэнергии превращается в,тепловую, что при отсутствиинадежного охлаждения может привестик его перегреву и повреждению. Таким образом, надежная эксплуатация электродвигателя зависит от эффективности его охлаждения, т.е. от температуры, скорости и количества воздуха, омывающего внешнюю поверхность электродвигателя и проходящего в зазоре между электродвигателем и перфорированным цилиндром. Цля осуществления подачи воздуха в зазор между электродвигателем и цилиндром для охлаждения электродвигателя на стенках цилиндра после каждой пары спиралей выполняется перфорация в виде щелей, каждый ряд которых обеспечивает приток но- вых, все более охлажденных порций воздуха. Поток воздуха, проходя через перфорацию цилиндра, теряя часть напора турбулизируется, при этом интенсифицируется процесс теплообмена между поверхностью электродвигателя и охлаждающим воздухом.Чтобы избежать необоснованного снижения эффективности охлаждения электродвигателя и увеличения габаритов воздухоохладителя важно обеспечить оптимальные соотношения площади поперечного сечения зазора и живого сечения воздухоохладителяЬ,о)Это значит, что при значениях высоты зазора, превышающих оптимальные, габариты воздухоохладителя увеличиваются и уменьшается скорость воздуха в зазоре, что приводит к ;снижению интенсивности охлаждения. При значениях высоты зазора меньше оптимального аэродинамического сопротивление зазора больше, воздухадля охлаждения электродвигателя поступает недостаточно и его температура высока,Ъто также ухудшает охлаждение. Воздух из горной выработки подается вентилятором 2 на выполненную в виде спиралей из оребренных труб б 65 Проведенные эксперименты показывают, что значение площадисечения зазора в пределах 0,05-0,1 от живого сечения воэдухоохладителя является/ оптимальным. Уменьшение этого соотношения ниже величины 0,05 приводит к возрастанию аэродинамическогосоп-ротивления зазора, при этом уменьшается количество охлаждающего воздуха. Это может .привести к перегреву элек тродвигателя. Если отношение площади поперечного сечения зазорак живому сечению воздухоохладителя превысит 0,1, то это значит, что высота зазора увеличится, что приводит к 1 О увеличению габаритов воздухоохладителя, а также возрастает отбор воздуха на охлаждение электродвигателя, при этом снижается холодопроизводительность самого воздухоохладителя.Таким образом, при площади поперечного сечения зазора, составляющем 0,05"ОД,живого сечения воздухоохладителя, через зазор между электродвигателем и перфорированным цилиндром проходит количество воздуха, обеспечивающее надежное охлаждение электродвигателя. Величина зазора в зависимости от диаметракорпуса воздухоохладителя и двигате"ля лежит в пределах 5-8 мм. Воздухподается в зазор через перфорацию,расположенную по всей длине цилиндра; Перфорация выполняет роль регулятора расхода воздуха и выравнивает аэродинамическое сопротивлениепотока воздуха. По ходу воздухачерез перфорацию поступают порциисвежего все более охлажденого воздуха. При этом площадь перФорациисоставляет 0,3-0,5 площади поперечного сечения зазора. Изобретение позволяет уменьшить габариты воэдухоохладителя и обеспечить надежную эксплуатацию за счет охлаждения электродвигателя и обеспечить продление срока службы воздухоохладителя, а также позволит создать нормальные .температурные условия работы горнорабочих в очистном забое,что увеличит производи-, тельность их труда.