Шахтный воздухоохладитель

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(ы)м. Кл. с присоединением заявки М Е 21 Е 3/00 Г 28 0 7/04 0 вударстваиаИ квмктвт СССР ао делам кавбретекнк и вткрыткк(2 З)Приоритет Опубликовано 23. 01. 82, Бюллетень М 3 Дата опубликования описания 23.0 1. 82(72) Авторы изобретения 4Опытное конструкторско-технологическое бюропо интенсификации тепломассообменнйхпроцессов:.Института технической теплофизики АН Украинской ССР(54) ШАХТНЫЙ ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЬ Изобретение относится к горномуделу и в частности к поверхностнымвоздухоохладителям,Известно устройство, включающеесекции, выполненные из трубок,оребренных пластинами, трубных решеток,коллекторных коробок и патрубковхладоносителя, соединяющих секциимежду собой и установленных на боковых поверхностях коллекторных коробок 13.Недостатком этого устройства является небольшая тепловая эффективностьНаиболее близким к предлагаемомутехническим решением является устройство, включающее кожух с поярусно размещенными внутри секциями трубчатых спиралей, подключенных к коллекторам подвода и отвода теплоноси- отеля, причем коллекторы выполненыв виде размещенной по оси кожухатрубы разделенной продольной перегородкой на две полости, одна из Ф 2которых подключена к входным участкам спиралей первой секции, а другая - к выходным участкам спиралейпоследней секции, Секции соединенымежду собой с помощью промежуточныхцилиндрических переходников, размещенных вне кожуха и снабженных входными и выходными патрубками 121. Недостатком известной конструкции является низкая тепловая эффективность, повышенные габариты и вес установки, связанные с выводом труб теплообменника на промежуточные цилиндрические коллектора, выходящие за пределы кожуха теплообменника. При такой конструкции аппарата его кожух для вывода труб на промежуточные коллекторы необходимо выполнять разъемным в трех сечениях;.,Не менее важной характеристикой теплообменной аппаратуры является надежная их работа, зависящая от многих факторов, в том числе и от,а теплообменнике.В известной конструкции каждая.труба спирали теплообменника четырежды крепится в коллекторах, в том 5числе дважды в промежуточные коллектора. Тем самым снижается надежностьтеплообменника и повышается трудоемкость, составляющая значительнуючасть от изготовления всего устройст 10ва, так как необходимо кроме двукратного увеличения соединений трубизготовить дополнительно еще шестьколлекторов, а кожух выполнить разьемным, из трех цастей. 5Цель изобретения - повышение эффективности работы воздухоохладителя,Указанная цель достигается тем,что каждая теплообменная секция выполнена в виде двухрядной плоской 20спирали из поперечно оребренной трубы, причем входной и выходной концыкаждой спирали расположены в диаметрально противоположных частях коллекторов, при этом входы и выходы соседних теплообменных секций подключенык коллекторам со смещением на 90Кроме того, между витками спираливоздухоохладителя расположена перфорированная лента, 30На фиг, 1 изображен воздухоохладитель, продольный разрез; на фиг,2вид А на фиг, 1; на фиг. 3 - разрезБ-Б на фиг. 2; на фиг, 4 - схема подключения секций к коллекторам.35Воздухоохладитель содержит кожух1, соединенный с вентилятором 2.Внутри кожуха размещены теплообменныесекции 3, каждая из которых выполнена в виде двухрядной плоской спирали иэ поперечно оребренной трубы.Концы спирали подключены к коллекторам подвода 4 и отвода 5 теплоносителя, имеющих входной б и выходнойштуцеры. Между витками спирали прокладывается тонкая перфорированная лента 8, обеспечивающая постоянный шагнавивки спирали. Каждая секция имеетсвой входной 9 и выходной 1 О патрубки,50Воздухоохладитель работает следующим образом,Охлажденный воздух вентилятором 2подается в кожух 1 теплообменника,.где он последовательно проходит через секции 3 и охлаждается до заданной температуры,Хладагент (холодная вода) черезштуцер 6, коллектор 4, патрубок 9 поступает в оребренные трубы и проходит снизу вверх первый ряд спирали,затем движется сверху вниз по второму ряду спирали и сливается черезпатрубок 10 и штуцерколлектора 5.Наибольший и наименьший диаметрывитков спирали оребренных труб соответствуют внутреннему диаметру кожуха и наружному диаметру коллекторов.Первый ряд плоской спирали из оребренной трубы (по ходу воздуха) навивается слева направо от минимальногодо максимального диаметра (диаметракожуха). Для получения второго рядаплоской спирали поперечно оребреннуютрубу продолжают навивать в том женаправлении (слева направо),но с уменьшением диаметра витков спирали с максимального до минимального. Таким образом, получается секция поверхности,состоящая из однозаходной двухрядноййлоской спирали.В процессе теплообмена важную рольиграет равномерное расположение поверхности по сечению и равные гидравлические радиусы каналов для проходавоздуха.Прокладываемая в процессе изготовления секций тонкая дистанционнаялента между витками спирали обеспечивает постоянный шаг навивки спирали, который для данного типоразмераоребренных труб зависит от толщиныленты, кроме того, создает замкнутыемежреберные каналы, цто позволяетполучить поверхность равного сопротивления со стороны воздуха.При такой конструкции секции отсутствуют проскоки воздуха междувершинами ребер, которые по всей высоте омываются равномерным воздушнымпотоком,Используемая для дистанционирова"ния витков спирали из оребренныхтруб лента имеет по длине перфорацию,выполненную в виде щелей. При этомперфорация ленты снижает ее вес, асама лента является дополнительнойтеплообменной поверхностью, так какона с обоих сторон плотно обжатавершинами ребер. А продольные щелив ленте (относительно направлениядвижения воздуха они являются поперечными) выполняют также роль турбулизаторов воздушного потока.В качестве теплообменной поверхности воздухоохладителей используются трубы с накатанным спиральныморебрением, изготовленные иэ вязкихметаллов, например из меди и алюминия. Для передвижных воздухоохладителей, где вес играет решающую роль, применяется преимущественно алюминий. 5Секции воздухоохладителя выполнены с односторонним входом и выходом хладагента.На схеме подключения секций к коллекторам фиг. 4) 1, 11, 111 - пат- ф рубки подвода хладоносителя к первой, второй и третьей секциям от входного коллектора 4, а 1, 11, 111 - соответственно патрубки вывода хладоносителя из секций к выходному коллектору 5. Входы и выходы теплообменных секций подсоединяются к входному и выходному коллекторам со смещением на 90 таким образом, что на одной образующей коллектора крепят ся патрубки первой; четвертой и седьмой секций, на доугой - 2, 5 и 8 секций, а на третьей - 3,6 и 9 секций, в случае если воздухоохладитель набирается девятисекционным, Для удобства сборки секции входной и выходной концы каждой спирали расположены в диаметрально противоположных сторонах коллекторов, например, патрубок 11 ввода теплоносителя второй зО секции - в коллектор 4,а диаметральнот противоположный патрубок 11 вывода второй секции - в коллектор 5.В предлагаемой конструкции используется высокоэффективная теплообмен- зз ная поверхность, имеющая в два раза меньше соединений труб, отсутствуют промежуточные коллектора, что позволяет выполнить воздухоохладитель с высокойинтенсивностью, компактностью и надежностью.формула изобретения1. Шахтный воздухоохладительвключающий вентилятор и кожух с размещенными внутри теплообменными секциями, подключенными к коллекторам входа и выхода теплоносителя, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности работы воздухоохладителя, каждая теплообменная секция выполнена в виде двухрядной плоской спирали из поперечно оребренной трубы, причем входной и выходной концы каждой спирали расположены в диаметрально противоположных частях коллекторов, при этом входы и выходы соседних теплообменных секций подключены к коллекторам со смещением на 902, Воздухоохладитель по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен перфорированной лентой, расположенной между витками спирали.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИф 518570, кл. Е 21 Е 3/00, 19772. Авторское свидетельство СССРМ 557251, кл. Р 28 П 7/04, 3974900020 Вид Д оставитель Н.Ивановехред М,Тепер ектор Г. Назаров ат актор одписное/53 Тираж 469ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий5, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/ каз 12 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4