Теплообменный элемент конденсатора

(51)5 Г ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У ОМУ СВИДЕТЕЛ ВТ лочун ЕННЪЙ МЕК теплообменнденсаторов ет найти приообменниках, интенсификанные элемензаземленные ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Московский институт мясной и мной промышленности(56) Авторское свидетельство СССРМ 483916, кл. Е 25 В 39/04, 1976.Авторское свидетельство СССРМ 1548625, кл. Р 25 В 39/04, 1990.Авторское свидетельство СССРМ 699313, кл. Е 28 Е 13/16, 1979.(54) ТЕПЛООБМ ЗЛ ДЕНСАТОРА (57) Изобретение относится к ным аппаратам, касается ко воздушного охлаждения и мож менение в воздушных тепл Целью изобретения является ния теплообмена. Теплообме тц конденсатора содержат трубы 1 с поперечными ребрами 2, в пространстве между которыми размещены проволочные элементы 3 высоковольтного электрода, натянутые на диэлектрические рамки 4, которые прикреплены к кожуху 5 таким образом, что расстояние между ребром 2 и ближайшим к нему элементом 3 составляет 0,9-0,5 расстояния от элемента до поверхности трубы 1; при размещении трех проволочных элементов 3 расстояние между ребром 2 и средним элементом составляет 1,1-10,0 расстояния от элемента до поверхности трубы 1. Конденсатор имеет вентилятор. При подаче напряжения на проволочные элементы 3 высоковольтного электрода, воздух, находящийся в межреберном пространстве, ионизируется. Возникает электроконвективное движение воздуха направленное от проволочных элементов 3 к трубам 1 и ребрам 2, которое усиливает основной воздушный поток, создаваемый вентилятором. 6, турбулизирует его и устраняет застойные зоны, образующиеся за трубками 1. 1 з.п,ф-лы, 4 ил,Изобретение относится к теплообменным аппаратам и касается конденсаторов воздушного охлаждения, а также может найти применение в воздушных теплообменниках.Известна теплообменная поверхность, например, конденсатора холодильной машины, содержащая трубы, снабженные пластинчатыми ребрами, между которыми размещены вставки, имеющие гофрированные участки,Недостатками данной теплообменной поверхности являются низкий коэффициент теплоотдачи к воздуху, нетехнологичность изготовления, наличие застойных зон за трубами.Известен конденсатор воздушного охлаждения, содержащий заземленный теплообменник, установленный на,стенке корпуса холодильника, высоковольтный электрод и защитный кожух,К недостаткам данного устройства относится повышенное энергопотребление высоковольтным электродом вследствие значительного расстояния между высоковольтным электродом и заземленным теплообменником, низкая эффективность охлаждения, так как интенсивно обдуваются только ребра теплообменника.Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является тепловая труба в зоне конденсации которой между ребрами установлены коронирующие электроды, размещенные с зазором относительно поверхности корпуса.Недостатком данного устройства является низкая эффен гивность охлаждения зоны конденсации. так как коронирующий электрод интенсифицирует теплообмен только у поверхности ребер, тогда как поверхность корпуса не подвержена интенсифицирующим эффектам, а именно она служит источником тепловыделения. Кроме того, эффект интенсификации будет наблю-. даться лишь у одного из двух ребер, ближе к которому расположен электрод.Цель изобретения - интенсификация теплообмена. Указанная цель достигается тем, что в теплообменном элементе конденсатора, содержащем заземленную трубу с поперечными ребрами, в пространстве между которыми размещены проволочные элементы высоковольтного электрода, расстояние между ребром и ближайшем к нему элементом составляет 0,9 - 0,5 расстояния от элемента до поверхности трубы; при размещении трех проволочных элементов расстояние между ребрами и средним эле 1ментом составляет 1,1-10,0 расстояния отэлемента до поверхностй трубы.При отношении расстояния 1 от крайнего проволочного элемента до ближайшего5 ребра к расстоянию з до трубы теплообменного элемента более 0,9 от крайнего проволочного элемента не образуетсяэлектроконвективный воздушный поток, направленный на ребро, так как при таком10 соотношении на крайнем проволочном элементе возникает неустойчивый разряд, чтоможет привести к его перегоранию.При отношении расстояний /з0,5.между крайним проволочным элементом и15 ребром возникает электрическое поле с напряженностью, превышающей более чем вдва раза напряженность поля между средним элементом и трубой. Такое распределение напряженности электрического поляможет привести к электрическому пробою20 между крайним элементом и,ребром, Крометого, трубы обдуваются электроконвективным воздушным потоком, имеющим малуюскорость,Отношение расстоянияот среднего25 проволочного элемента до ближнего ребрак расстоянию з от элемента до трубы более10,0 приводит к неэффективному размещению проволочных элементов, так как возникает электрическое поле, напряженность30 которого резко неоднородна, что приводитк предпробойному состоянию,При отношении расстояний 11/з менее1,1 падает скорость электроконвективноговоздушного потока, обдувающего трубы,35 Таким образом, отношения 1/з = 0,90,5 и 1/з =1,1 - 10,0 являются оптимальнымидля увеличения интенсивности охлаждениятеплообменного элемента конденсатора.На фиг. 1 схематически изображен кон 40 денсатор воздушного охлаждения, состоящий из предлагаемых теплообменныхэлементов; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1;на фиг. 3 - узелна фиг. 2 для случая, когдав межреберном пространстве расположено45 два проволочных элемента; на фиг. 4 - то же,для случая, когда в межреберном пространстве расположено три проволочных элемента.Теплообменные элементы конденсато 50 ра содержат заземленные трубы 1 с поперечными ребрами 2, в пространстве междукоторыми размещены проволочные элементы 3 высоковольтного электрода, натянутыена диэлектрические рамки 4, которые при 55 креплены, например, винтами к кожуху 5таким образом, что расстояние 1 между ребром 2 и ближайшим к нему элементом 3составляет 0,9-0,5 расс ояния з от элементадо поверхности трубы ; при размещениитрех проволочных элементов 3 расстояние 1 между ребром 2 и средним элементом составляет 1,1-10,0 расстояния з от элемента до поверхности трубы 1, Конденсатор имеет вентилятор 6.Теплообменный элемент конденсатора 5 работает следующим образом.При подаче напряжения на проволочные элементы 3 высоковольтного электрода воздух, находящийся в межреберном пространстве, ионизируется. Возникает элект роконвективное движение воздуха, направленное от проволочных элементов 3 к трубам 1 и ребрам 2, которое усиливает основной воздушный поток (на фиг, 2 показан стрелками), создаваемый вентилятором 15 6, турбулизирует его и устраняет застойные зоны, образующиеся за трубками 1;Расположение в межреберном пространстве двух проволочных элементов 3 (фиг. 3) описывается соотношением 20 (з = 0,9-0,5. В этом случае направление электроконвективного движения воздуха (показано пунктирными стрелками).перпен-, дикулярно основному потоку (показан большой стрелкой) и направлено от 25 проволочного элемента 3 в сторону ближайшего. ребра 2. При таком расположении электроконвекция оказывает турбулизирующее воздействие на основной поток воздуха. 30Расположение в межреберном пространстве трех проволочных элементов 3 (фиг. 4) описывается соотношением для . среднего элемента 1/з = 1,1-10,0. В этом случае направление электроконвективного 35 движения воздуха перед трубами 1 (показано пунктирными стрелками) от среднего проволочного элемента 3 совпадает с направлением основного потока (показан большой стрелкой) и усиливает его. За тру бами 1 эти два движения имеют противопо-ложное направление, в результате чего уст-раняются застойные зоны за трубами 1, образующиеся при обдуве труб 1 основнымвоздушным потоком, Злектроконвективноедвижение воздуха от крайних проволочныхэлементов 3 направлено в сторону ближайшего ребра 2 перпендикулярно основномупотоку и оказывает турбулизирующее воздействие на основной поток.Предлагаемый конденсатор воздушного охлаждения может работать и без вентилятора 6. В этом случаеэлектроконвективное движение воздуха совместно с естественной конвекцией будеттакже эффективно охлаждать теплообменник.Использование заявляемого конденсатора по сравнению с известными позволяетувеличить в 1,2-1,5 раза скорость воздушного потока и повысить его турбулентность,при этом коэффициент наружной теплоотдачи возрастает на 12-18 О. Указанное увеличение интенсивности охлажденияприводит к снижению температуры конденсации на 4-8 С,Формула изобрел.ения1. Теплообменный элемент конденсатора, содержащий заземленную трубу с поперечными ребрами, в пространстве междукоторыми размещены проволочные элементы высоковольтного электрода, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью интенсификациитеплообмена, расстояние между ребром иближайшим к нему элементом составляет0,9-0,5 расстояния от элемента до поверхности трубы.2. Элемент.поп,1, отл ича ющи йсятем, что при размещении трех проволочныхэлементов расстояние между ребром исредним элементом составляет 1,1-10,0расстояния от элемента до поверхности трубы.1719876 Редактор М.Цитк ректор к роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 Заказ 763 ВНИИПИ Государст Составитель М.БовкуТехред М.Моргентал Тираж Подписноеенного комитета по изобретениям и открцтиям при ГКНТ ССС 3035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/Б