[go: up one dir, main page]

RU2759622C1 - Air cooler - Google Patents

Air cooler Download PDF

Info

Publication number
RU2759622C1
RU2759622C1 RU2021109124A RU2021109124A RU2759622C1 RU 2759622 C1 RU2759622 C1 RU 2759622C1 RU 2021109124 A RU2021109124 A RU 2021109124A RU 2021109124 A RU2021109124 A RU 2021109124A RU 2759622 C1 RU2759622 C1 RU 2759622C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
passage
channels
air
casing
cooled product
Prior art date
Application number
RU2021109124A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Яковлевич Печенегов
Владимир Владимирович Олискевич
Александр Владимирович Царюнов
Михаил Сергеевич Мелеховец
Андрей Викторович Косов
Ольга Юрьевна Косова
Виктор Андреевич Косов
Михаил Андреевич Косов
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно - Исследовательский Институт Технологий Органической, Неорганической Химии И Биотехнологий"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно - Исследовательский Институт Технологий Органической, Неорганической Химии И Биотехнологий" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно - Исследовательский Институт Технологий Органической, Неорганической Химии И Биотехнологий"
Priority to RU2021109124A priority Critical patent/RU2759622C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2759622C1 publication Critical patent/RU2759622C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/03Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
    • F28D1/0366Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by spaced plates with inserted elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D5/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, using the cooling effect of natural or forced evaporation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

FIELD: engineering.SUBSTANCE: invention relates to the field of heat engineering and can be used in air cooling devices. An air cooling apparatus including corrugated plates interconnected in pairs, forming alternating channels for the passage of cooling air and sealed channels for the passage of the cooled product, collector chambers, a fan with an electric motor, is made so that the sealed channels for the passage of the cooled product are connected by taps to the collector cameras and placed in the casing; the casing is open from the side of the cooling air inlet, one or more fans with an electric motor are installed on the opposite side of the casing. The corrugations on the plates have a triangular or semicircular cross-section; on the surfaces of the walls of the corrugated plates facing the channels for the passage of cooling air, there are elements of discrete roughness in the form of protrusions or depressions; the branches connecting the sealed channels for the passage of the cooled product with the collector chambers are made with connectors.EFFECT: increasing the efficiency of the device, manufacturability of its manufacture.7 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к теплообменным устройствам, где осуществляется охлаждение атмосферным воздухом жидких сред, и может быть использовано в химической, нефтехимической, энергетической и других отраслях промышленности.The invention relates to heat exchange devices, where atmospheric air is cooled liquid media, and can be used in chemical, petrochemical, energy and other industries.

Известны аппараты воздушного охлаждения (АВО) горизонтального, зигзагообразного и шатрового типов [1], включающие теплообменные секции с оребренными трубами, камеры для ввода и вывода охлаждаемого потока, диффузор, вентилятор с электродвигателем, жалюзи для прохода и регулирования расхода охлаждающего потока воздуха. Недостатками данных АВО являются неравномерности распределения расходов охлаждаемого потока в трубах теплообменных секций и охлаждающего потока воздуха по площади поперечного сечения теплообменных секций, что ухудшает теплопередачу через стенки оребренных труб и отрицательно сказывается на эффективности устройств. К недостаткам известных АВО относятся также высокое аэродинамическое сопротивление рядов оребренных труб в теплообменных секциях, большие габариты, вес, металлоемкость устройств, значительные удельные капитальные затраты на их изготовление и эксплуатацию. Требуется большая площадь для размещения АВО на эксплуатационной площадке. Ремонт теплообменных секций является трудоемкой и сложной операцией с привлечением грузоподъёмных механизмов. Known air cooling apparatuses (AVO) of horizontal, zigzag and tent types [1], including heat exchange sections with finned tubes, chambers for entering and leaving the cooled flow, a diffuser, a fan with an electric motor, louvers for passage and regulation of the flow rate of the cooling air flow. The disadvantages of these AVOs are the uneven distribution of the flow rates of the cooled flow in the pipes of the heat-exchange sections and the cooling air flow over the cross-sectional area of the heat-exchange sections, which impairs heat transfer through the walls of the finned tubes and negatively affects the efficiency of the devices. The disadvantages of the known AVO also include high aerodynamic resistance of rows of finned tubes in heat exchange sections, large dimensions, weight, metal consumption of devices, significant specific capital costs for their manufacture and operation. A large area is required to accommodate the AVO at the operational site. Repair of heat exchange sections is a laborious and complex operation involving lifting mechanisms.

Известен аппарат воздушного охлаждения [2] с поверхностью теплопередачи из оребренных вертикально ориентированных труб в теплообменных секциях. Аппарат [2] занимает меньшую площадь размещения на эксплуатационной площадке, имеет лучшую ремонтопригодность, но в разной степени ему присущи те же недостатки, что и известным устройствам [1], названным выше.Known air cooling apparatus [2] with a heat transfer surface of ribbed vertically oriented pipes in heat exchange sections. The device [2] occupies a smaller area of placement on the operating site, has better maintainability, but to varying degrees it has the same disadvantages as the known devices [1], named above.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является аппарат воздушного охлаждения, включающий попарно соединенные между собой гофрированные пластины, образующие чередующиеся между собой каналы для прохода охлаждающего потока воздуха и охлаждаемого продукта, коллекторные камеры, вентилятор с электродвигателем [3] – прототип. Количество переданного тепла на единицу массы теплопередающей поверхности в устройстве [3] больше, а аэродинамическое сопротивление меньше, чем в известных АВО [1, 2] с оребренными трубами. Устройство [3] более компактное и менее металлоемкое.The closest in technical essence to the proposed invention is an air cooling apparatus, including corrugated plates interconnected in pairs, forming alternating channels for the passage of the cooling air flow and the cooled product, collector chambers, a fan with an electric motor [3] - a prototype. The amount of heat transferred per unit mass of the heat transfer surface in the device [3] is greater, and the aerodynamic resistance is less than in the well-known AVO [1, 2] with finned tubes. The device [3] is more compact and less metal-consuming.

Недостатком известного устройства [3] является технологическая сложность герметичного соединения пластин с коллекторными камерами. Устройство [3], как и другие известные АВО [1,2], работает по схеме движения теплоносителей «перекрестный ток». Это ограничивает возможности охлаждать продукт до низких температур, максимально приближенных к температуре охлаждающего атмосферного воздуха, поступающего в АВО.The disadvantage of the known device [3] is the technological complexity of the sealed connection of the plates with the collector chambers. The device [3], like other well-known AVOs [1,2], operates according to the “cross-flow” coolant movement scheme. This limits the ability to cool the product to low temperatures, as close as possible to the temperature of the cooling atmospheric air entering the AVO.

Техническая проблема, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в необходимости устранения указанных выше недостатков.The technical problem to be solved by the present invention consists in the need to eliminate the above disadvantages.

Технический результат заключается в повышении эффективности работы устройства, технологичности его изготовления, в обеспечении возможности охлаждать продукт до температур, близких к температуре поступающего охлаждающего воздуха.The technical result consists in increasing the efficiency of the device, manufacturability of its manufacture, in providing the ability to cool the product to temperatures close to the temperature of the incoming cooling air.

Поставленная проблема решается за счет того, что аппарат воздушного охлаждения, включающий попарно соединенные между собой гофрированные пластины, образующие чередующиеся между собой каналы для прохода охлаждающего воздуха и герметичные каналы для прохода охлаждаемого продукта, коллекторные камеры, вентилятор с электродвигателем, выполнен так, что герметичные каналы для прохода охлаждаемого продукта соединены отводами с коллекторными камерами и размещены в кожухе; кожух открыт со стороны входа охлаждающего воздуха, на противоположной стороне кожуха установлены один или несколько вентиляторов с электродвигателем; боковая стенка кожуха выполнена из открывающихся створок; гофры на пластинах в сечении имеют трехугольный или полукруговой профиль; на поверхностях стенок гофрированных пластин, обращенных в каналы для прохода охлаждающего воздуха, имеются элементы дискретной шероховатости в виде выступов или впадин; отводы, соединяющие герметичные каналы для прохода охлаждаемого продукта с коллекторными камерами, выполнены с разъемами. The problem is solved due to the fact that the air cooling apparatus, which includes corrugated plates interconnected in pairs, forming alternating channels for the passage of cooling air and sealed channels for the passage of the cooled product, collector chambers, a fan with an electric motor, is made so that the sealed channels for the passage of the cooled product, they are connected by taps to the collector chambers and placed in the casing; the casing is open from the side of the cooling air inlet, one or more fans with an electric motor are installed on the opposite side of the casing; the side wall of the casing is made of opening flaps; the corrugations on the plates have a triangular or semicircular cross-section; on the surfaces of the walls of the corrugated plates facing the channels for the passage of cooling air, there are elements of discrete roughness in the form of protrusions or depressions; the branches connecting the sealed channels for the passage of the cooled product with the collector chambers are made with connectors.

В отличие от известного устройства [3], наличие отводов, соединяющих герметичные каналы для прохода охлаждаемого продукта с коллекторными камерами, и размещение герметичных каналов в кожухе обеспечивает возможность работы предлагаемого аппарата воздушного охлаждения при противоточном движении теплоносителей и, следовательно, позволяет охлаждать технологический продукт до предельно низких температур, максимально приближенных к температуре охлаждающего атмосферного воздуха.In contrast to the known device [3], the presence of taps connecting the sealed channels for the passage of the cooled product with the collector chambers, and the placement of sealed channels in the casing makes it possible for the proposed air cooler to operate with countercurrent flow of coolants and, therefore, allows the process product to be cooled to the maximum low temperatures, as close as possible to the temperature of the cooling atmospheric air.

Предлагаемое конструктивное решение с открытым кожухом со стороны входа охлаждающего воздуха и установкой одного или нескольких вентиляторов с электродвигателем на противоположной стороне кожуха направлено на создание условий для равномерного распределения охлаждающего воздуха по параллельным каналам для его прохода. При этом снижается количество и размеры малопроточных, застойных и вихревых зон во внутреннем воздушном пространстве кожуха, что приводит к уменьшению аэродинамического сопротивления и повышению тепловой эффективности устройства.The proposed design solution with an open casing on the side of the cooling air inlet and the installation of one or more fans with an electric motor on the opposite side of the casing is aimed at creating conditions for uniform distribution of cooling air along parallel channels for its passage. At the same time, the number and size of low-flow, stagnant and vortex zones in the inner air space of the casing decreases, which leads to a decrease in aerodynamic resistance and an increase in the thermal efficiency of the device.

Выполнение боковой стенки кожуха из открывающихся створок обеспечивает возможность оперативно проводить осмотр теплопередающих поверхностей, расположенных внутри кожуха, создает удобства при выполнении ремонтных работ и очистки поверхностей от загрязнений.The design of the side wall of the casing from opening flaps makes it possible to quickly inspect the heat transfer surfaces located inside the casing, creates convenience when performing repair work and cleaning surfaces from contamination.

Выполнение гофр на пластинах с трехугольным или полукруговым профилями в сечении позволяет за счет варьирования и уменьшения поперечных размеров проточных каналов для прохода охлаждаемого продукта, образуемых смежными гофрами на попарно соединенных пластинах, интенсифицировать его теплообмен со стенками пластин. В местах контакта пластин между гофрами пластины могут иметь сварное соединение друг с другом для возможности работы аппарата при высоких давлениях охлаждаемого продукта. В этом случае предпочтительно выполнять гофры с полукруговым профилем. При сравнительно малых давлениях охлаждаемого продукта используются гофры с трехугольным профилем в сечении. Трехугольный профиль позволяет получить большую величину поверхности теплопередачи на единице площади пластины, чем полукруговой профиль, следовательно, он обеспечивает большую компактность устройства.The execution of corrugations on plates with triangular or semicircular cross-sectional profiles allows, by varying and reducing the transverse dimensions of the flow channels for the passage of the cooled product, formed by adjacent corrugations on paired plates, to intensify its heat transfer with the walls of the plates. In the places of contact of the plates between the corrugations, the plates can have a welded connection to each other to enable the apparatus to operate at high pressures of the cooled product. In this case, it is preferable to make the corrugations with a semicircular profile. At relatively low pressures of the cooled product, corrugations with a triangular cross-section are used. The triangular profile allows you to obtain a larger value of the heat transfer surface per unit area of the plate than the semicircular profile, therefore, it provides a more compact device.

Наличие элементов дискретной шероховатости в виде выступов или впадин на поверхностях стенок гофрированных пластин, обращенных в каналы для прохода охлаждающего воздуха, интенсифицирует теплообмен потока воздуха.The presence of discrete roughness elements in the form of protrusions or depressions on the surfaces of the walls of the corrugated plates facing the channels for the passage of cooling air intensifies the heat exchange of the air flow.

Выступы выполняются на гофрах пластин как валики, расположенные в направлении перпендикулярном направлению движения потока воздуха. Впадины на гофрах пластин выполняются как круглые, траншейные или эллипсообразные лунки. При движении воздуха элементы дискретной шероховатости генерируют микровихри в пристенном слое потока, которые активизируют процессы переноса в системе «поток теплоносителя – твердая стенка». В результате, увеличивается интенсивность теплопередачи между технологическим продуктом и воздухом, что способствует уменьшению габаритов и массы устройства.The protrusions are made on the corrugations of the plates as rollers located in the direction perpendicular to the direction of the air flow. Depressions on the corrugation of the plates are made as round, trench or elliptical dimples. When air moves, discrete roughness elements generate microvortices in the near-wall flow layer, which activate transfer processes in the "coolant flow - solid wall" system. As a result, the intensity of heat transfer between the process product and the air increases, which helps to reduce the size and weight of the device.

Выполнение отводов, соединяющих герметичные каналы для прохода охлаждаемого продукта с коллекторными камерами, с разъемами создает удобства при эксплуатации устройства, позволяет осуществлять при необходимости быструю замену теплопередающих поверхностей, повышает ремонтопригодность.The execution of branches connecting the sealed channels for the passage of the cooled product with the collector chambers with connectors creates convenience in the operation of the device, allows quick replacement of heat transfer surfaces, if necessary, and increases maintainability.

Таким образом, отличительные признаки изобретения позволяют решить поставленную техническую проблему.Thus, the distinctive features of the invention make it possible to solve the technical problem posed.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемое устройство соответствует критерию изобретения «новизна».Comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype shows that the claimed device meets the criterion of the invention "novelty".

Конструктивное исполнение известных АВО [1, 2, 3] не позволяет использовать их для работы по наиболее выгодной в теплотехническом отношении противоточной схеме движения теплоносителей.The design of the well-known AVOs [1, 2, 3] does not allow them to be used for operation according to the most advantageous in the heat engineering respect counter-flow scheme of the movement of coolants.

Все это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения «существенные отличия».All this allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of the invention "significant differences".

На фиг. 1 показан общий вид аппарата воздушного охлаждения; на фиг. 2 – сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 – вид В на фиг. 2; на фиг. 4 – разрез герметичного канала для прохода охлаждаемого продукта с отводами; на фиг 5 – сечение Б-Б на фиг. 4.FIG. 1 shows a general view of the air cooler; in fig. 2 - section A-A in Fig. 1; in fig. 3 is a view B in FIG. 2; in fig. 4 - section of the sealed channel for the passage of the cooled product with outlets; in Fig. 5 - section b-B in Fig. 4.

Аппарат воздушного охлаждения включает в себя попарно соединенные между собой гофрированные пластины 1, образующие чередующиеся между собой каналы 2 для прохода охлаждающего воздуха и герметичные каналы 3 для прохода охлаждаемого продукта. Герметичные каналы 3 соединены отводами 4 и 5 с коллекторными камерами 6 и 7. Отводы 4 и 5 выполнены с разъемами 8. Герметичные каналы 3, отводы 4 и коллекторная камера 6 размещены в открытом со стороны входа охлаждающего воздуха кожухе 9, на другой, противоположной, стороне которого установлены один или несколько вентиляторов 10 с электродвигателями 11. Боковая стенка кожуха 9 выполнена из открывающихся створок 12, оснащенных шарнирами 13. Гофры 14 на гофрированных пластинах 1 имеют в сечении трехугольный (показан на фиг. 5) или полукруговой профили. Расположенные навстречу друг другу гофры 14 образуют систему параллельных прямых или изогнутых проточных канальцев 15 в каждом из герметичных каналов 3 для прохода охлаждаемого продукта. На поверхностях стенок гофрированных пластин 1, обращенных в каналы 2 для прохода охлаждающего воздуха, имеются элементы дискретной шероховатости 16 в виде выступов (показаны на фиг. 4 и 5) или впадин.The air cooler includes corrugated plates 1 connected in pairs, forming alternating channels 2 for the passage of cooling air and sealed channels 3 for the passage of the product to be cooled. Sealed channels 3 are connected by outlets 4 and 5 with collector chambers 6 and 7. Outlets 4 and 5 are made with connectors 8. Sealed channels 3, outlets 4 and collector chamber 6 are located in a casing 9 open from the side of the cooling air inlet, on the other, opposite, side of which one or more fans 10 with electric motors 11 are installed. The side wall of the casing 9 is made of opening flaps 12 equipped with hinges 13. The corrugations 14 on the corrugated plates 1 have a triangular cross-section (shown in Fig. 5) or semicircular profiles. The corrugations 14 located towards each other form a system of parallel straight or curved flow channels 15 in each of the sealed channels 3 for the passage of the cooled product. On the surfaces of the walls of the corrugated plates 1 facing the channels 2 for the passage of cooling air, there are elements of discrete roughness 16 in the form of protrusions (shown in Figs. 4 and 5) or depressions.

Гофрированные пластины 1 изготавливаются из тонколистового металла или пластмассы методом штамповки или вытяжки. Герметичность, необходимые прочность и жесткость каналов 3 для прохода охлаждаемого продукта обеспечиваются путем, например, сварки по периметру и в местах контакта между гофрами 14 попарно соединенных между собой гофрированных пластин 1.Corrugated plates 1 are made of sheet metal or plastic by stamping or drawing. The tightness, the necessary strength and rigidity of the channels 3 for the passage of the cooled product are ensured by, for example, welding along the perimeter and at the points of contact between the corrugations 14 of the corrugated plates 1 connected in pairs.

Аппарат воздушного охлаждения работает следующим образом.The air cooler works as follows.

При включении вентиляторов 10 с приводом от электродвигателей 11 начинается движение атмосферного охлаждающего воздуха через каналы 2, которые ограничены с боков стенками кожуха 9. Работа вентиляторов 10 на вытяжку воздуха из каналов 2 обеспечивает равномерное распределение потоков воздуха по всем параллельно расположенным каналам 2 без образования в них малопроточных и застойных зон. При противоточном движении теплоносителей охлаждаемый продукт подается в коллекторную камеру 6, откуда через отводы 4 поступает в герметичные каналы 3, образованные попарно соединенными между собой гофрированными пластинами 1. В каждом из герметичных каналов 3 охлаждаемый продукт рассредоточивается по поперечному сечению каналов 3 и проходит через систему параллельных проточных канальцев 15, отдавая тепло в процессе теплопередачи через стенки пластин 1 охлаждаемому воздуху, движущемуся в каналах 2. Из герметичных каналов 3 охлажденный продукт через отводы 5 поступает в коллекторную камеру 7, откуда выводится для использования в объекте назначения. Нагретый охлаждающий воздух из кожуха 9 с помощью вентиляторов 10 выбрасывается в атмосферу, где рассеивается.When fans 10 driven by electric motors 11 are turned on, atmospheric cooling air begins to move through channels 2, which are bounded from the sides by the walls of the casing 9. The operation of fans 10 to extract air from channels 2 ensures an even distribution of air flows along all parallel channels 2 without forming in them low-flow and stagnant zones. With the counter-current movement of heat carriers, the cooled product is fed into the collecting chamber 6, from where it flows through the outlets 4 into the sealed channels 3 formed by the corrugated plates 1 connected in pairs. flow channels 15, giving off heat in the process of heat transfer through the walls of the plates 1 to the cooled air moving in the channels 2. From the sealed channels 3 the cooled product through the outlets 5 enters the collection chamber 7, from where it is removed for use in the destination. The heated cooling air from the casing 9 is discharged into the atmosphere by means of fans 10, where it is dispersed.

Конструкция предлагаемого устройства обеспечивает возможность свободного термического расширения при повышении температуры его конструкционных элементов. Термические расширения частично компенсируются также за счет упругой деформации формы элементов.The design of the proposed device provides the possibility of free thermal expansion with an increase in the temperature of its structural elements. Thermal expansion is partially compensated also by elastic deformation of the shape of the elements.

Предлагаемый аппарат воздушного охлаждения занимает малую территорию для своего размещения и обеспечивает охлаждение продукта до температуры максимально приближенной к температуре атмосферного воздуха. The proposed air cooler occupies a small area for its placement and provides cooling of the product to a temperature as close as possible to the ambient air temperature.

Пример исполнения. В аппарате воздушного охлаждения тепловой мощностью 100 кВт охлаждается трансформаторное масло. Расход масла 8,43 кг/с, расход охлаждающего воздуха 4,35 кг/с. Начальные температуры: масла – 75°С; воздуха – 25°С. Герметичные каналы для прохода масла выполнены из попарно соединенных стальных пластин толщиной 0,5 мм с трехугольными гофрами, образующими параллельные проточные канальчики квадратного поперечного сечения со стороной 5 мм. Ширина герметичных каналов составляет 0,3 м, а их высота – 1,8 м. При общем числе параллельно включенных по маслу герметичных каналов 44, они размещены в два ряда, по 22 в каждом ряду. Расстояние между смежными герметичными каналами в рядах, определяющее ширину каналов для прохода воздуха, составляет 26 мм. Габаритные размеры сборки теплопередающей поверхности аппарата - 0,6 х 0,7 х 1,8 м. Теплопередающая поверхность имеет следующие удельные показатели (отнесены к единице передаваемой тепловой мощности): металлоемкость – 2,78 кг/кВт; затраты мощности привода вентилятора – 2,84 Вт/кВт; затраты мощности привода насоса для прокачки масла – 0,153 Вт/кВт; суммарные затраты мощности на прокачку обоих теплоносителей – 2,993 Вт/кВт. Суммарные затраты мощности приводов на единицу площади поверхности теплопередачи – 4,2 Вт/м2.An example of execution. Transformer oil is cooled in an air cooler with a thermal power of 100 kW. Oil consumption 8.43 kg / s, cooling air consumption 4.35 kg / s. Initial temperatures: oils - 75 ° С; air - 25 ° C. Sealed channels for oil passage are made of 0.5 mm thick steel plates connected in pairs with triangular corrugations, forming parallel flow channels with a square cross section with a side of 5 mm. The width of the sealed channels is 0.3 m, and their height is 1.8 m. With the total number of sealed channels connected in parallel with oil 44, they are placed in two rows, 22 in each row. The distance between adjacent sealed ducts in the rows, which determines the width of the ducts for the air passage, is 26 mm. The overall dimensions of the assembly of the heat transfer surface of the apparatus are 0.6 x 0.7 x 1.8 m. The heat transfer surface has the following specific indicators (referred to the unit of the transmitted heat power): metal consumption - 2.78 kg / kW; fan drive power consumption - 2.84 W / kW; power consumption of the pump drive for pumping oil - 0.153 W / kW; the total power consumption for pumping both heat carriers is 2.993 W / kW. The total power consumption of the drives per unit of heat transfer surface area is 4.2 W / m2.

Для сравнения приведем значения данных удельных показателей для трубчатого, трехходового по трансформаторному маслу охладителя такой же тепловой мощности 100 кВт с петельно-проволочным наружным оребрением труб и с кольцевыми диафрагменными выступами внутри труб, интенсифицирующими теплообмен (см. книгу: Кунтыш В.Б., Бессонный А.Н., Дрейцер Г.А., Егоров И.Ф. Примеры расчетов нестандартизованных эффективных теплообменников. - СПб.: Недра, 2000. с. 50 – 65): металлоемкость труб поверхности теплопередачи – 2,064 кг/кВт; затраты мощности на прокачку воздуха – 23 Вт/кВт; затраты мощности на прокачку масла – 26,5 Вт/кВт; суммарные удельные затраты мощности на прокачку теплоносителей – 49,5 Вт/кВт и 365 Вт/м2. For comparison, we present the values of these specific indicators for a tubular, three-way transformer oil cooler with the same thermal power of 100 kW with loop-wire outer ribbing of pipes and with annular diaphragm protrusions inside the pipes that intensify heat transfer (see the book: V.B. Kuntysh, Sleepless A.N., Dreitser G.A., Egorov I.F.Examples of calculations of non-standardized efficient heat exchangers.- SPb .: Nedra, 2000. pp. 50 - 65): metal consumption of pipes of the heat transfer surface - 2.064 kg / kW; power consumption for pumping air - 23 W / kW; power consumption for pumping oil - 26.5 W / kW; total unit power consumption for pumping heat carriers - 49.5 W / kW and 365 W / m2.

Из сравнения численных значений приведенных удельных показателей следует, что предлагаемый аппарат воздушного охлаждения обладает лучшими характеристиками. From a comparison of the numerical values of the given specific indicators, it follows that the proposed air cooler has the best characteristics.

Предлагаемое устройство имеет следующие преимущества по отношению к известным АВО:The proposed device has the following advantages in relation to the well-known AVO:

- конструкция проста и технологична;- the design is simple and technologically advanced;

- компактность, уменьшенная материалоемкость;- compactness, reduced material consumption;

- высокая ремонтопригодность;- high maintainability;

- высокая степень унификации;- a high degree of unification;

- противоточное движение теплоносителей;- countercurrent flow of heat carriers;

- легкость очистки поверхностей теплопередачи со стороны подачи охлаждающего воздуха;- ease of cleaning the heat transfer surfaces from the side of the cooling air supply;

- высокая интенсивность теплопередачи;- high intensity of heat transfer;

- уменьшенное аэродинамическое сопротивление;- reduced aerodynamic drag;

- охлаждение технологического продукта до температуры, максимально приближенной к температуре охлаждающего атмосферного воздуха;- cooling the process product to a temperature as close as possible to the temperature of the cooling atmospheric air;

- повышенная теплотехническая эффективность за счет высокой равномерности распределения расходов теплоносителей по проточным каналам. - increased heat engineering efficiency due to the high uniformity of the distribution of the flow rates of the coolants along the flow channels.

Источники информацииSources of information

1. Скобло А.И., Трегубова И.А., Молоканов Ю.К., Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М.: Химия, 1982. с. 501.1. Skoblo AI, Tregubova IA, Molokanov YK, Processes and apparatuses of the oil refining and petrochemical industry. M .: Chemistry, 1982. p. 501.

2. Патент RU № 2075714, МПК F 28D 1/04, опубл. 20.03.1997.2. Patent RU No. 2075714, IPC F 28D 1/04, publ. 03/20/1997.

3. Патент RU № 2549059, МПК F 28D 1/00, опубл. 20.04.2015.3. Patent RU No. 2549059, IPC F 28D 1/00, publ. 04/20/2015.

Claims (7)

1. Аппарат воздушного охлаждения, включающий попарно соединенные между собой гофрированные пластины, образующие чередующиеся между собой каналы для прохода охлаждающего воздуха и герметичные каналы для прохода охлаждаемого продукта, коллекторные камеры, вентилятор с электродвигателем, отличающийся тем, что герметичные каналы для прохода охлаждаемого продукта соединены отводами с коллекторными камерами и размещены в кожухе. 1. The air cooling apparatus comprising mutually interconnected corrugated plates forming the channels alternating between a cooling air passage and sealed channels for the passage of the cooled product collector chamber fan motor, characterized in that the sealed channels for the passage of cooled product are connected to tap with collector chambers and placed in the casing. 2. Аппарат воздушного охлаждения по п. 1, отличающийся тем, что кожух открыт со стороны входа охлаждающего воздуха, на противоположной стороне кожуха установлены один или несколько вентиляторов с электродвигателями.2. An air cooler according to claim 1, characterized in that the casing is open from the side of the cooling air inlet, one or more fans with electric motors are installed on the opposite side of the casing. 3. Аппарат воздушного охлаждения по п. 1, отличающийся тем, что боковая стенка кожуха выполнена из открывающихся створок.3. An air cooling apparatus according to claim 1, characterized in that the side wall of the casing is made of opening flaps. 4. Аппарат воздушного охлаждения по п. 1, отличающийся тем, что гофры на пластинах в сечении имеют треугольный профиль.4. An air cooler according to claim 1, characterized in that the corrugations on the plates have a triangular cross-section. 5. Аппарат воздушного охлаждения по п. 1, отличающийся тем, что гофры на пластинах в сечении имеют полукруговой профиль.5. An air cooling apparatus according to claim 1, characterized in that the corrugations on the plates have a semicircular profile in cross-section. 6. Аппарат воздушного охлаждения по п. 1, отличающийся тем, что на поверхностях стенок гофрированных пластин, обращенных в каналы для прохода охлаждающего воздуха, имеются элементы дискретной шероховатости в виде выступов или впадин.6. An air cooling apparatus according to claim 1, characterized in that on the surfaces of the walls of the corrugated plates facing the channels for the passage of cooling air, there are discrete roughness elements in the form of protrusions or depressions. 7.Аппарат воздушного охлаждения по п. 1, отличающийся тем, что отводы, соединяющие герметичные каналы для прохода охлаждаемого продукта с коллекторными камерами, выполнены с разъемами.7. An air cooling apparatus according to claim 1, characterized in that the outlets connecting the sealed channels for the passage of the cooled product with the collector chambers are made with connectors.
RU2021109124A 2021-04-02 2021-04-02 Air cooler RU2759622C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021109124A RU2759622C1 (en) 2021-04-02 2021-04-02 Air cooler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021109124A RU2759622C1 (en) 2021-04-02 2021-04-02 Air cooler

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2759622C1 true RU2759622C1 (en) 2021-11-16

Family

ID=78607199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021109124A RU2759622C1 (en) 2021-04-02 2021-04-02 Air cooler

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2759622C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU214329U1 (en) * 2022-08-10 2022-10-21 Акционерное общество "Рузаевский завод химического машиностроения" (АО "Рузхиммаш") External heat exchange device for vertical vessels and apparatuses

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2075714C1 (en) * 1993-11-04 1997-03-20 Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа Air cooled apparatus
CN103353247A (en) * 2013-06-06 2013-10-16 爱克奇换热技术(太仓)有限公司 Heat exchanger slug
US20140366571A1 (en) * 2010-06-21 2014-12-18 Danfoss A/S Heat exchanger
RU2549059C1 (en) * 2014-01-16 2015-04-20 ООО "Научно-производственная компания Кедр-89" Air cooling unit
RU2564737C2 (en) * 2013-11-14 2015-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерный центр "Нефть и газ" Heat and mass exchange device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2075714C1 (en) * 1993-11-04 1997-03-20 Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа Air cooled apparatus
US20140366571A1 (en) * 2010-06-21 2014-12-18 Danfoss A/S Heat exchanger
CN103353247A (en) * 2013-06-06 2013-10-16 爱克奇换热技术(太仓)有限公司 Heat exchanger slug
RU2564737C2 (en) * 2013-11-14 2015-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерный центр "Нефть и газ" Heat and mass exchange device
RU2549059C1 (en) * 2014-01-16 2015-04-20 ООО "Научно-производственная компания Кедр-89" Air cooling unit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU214329U1 (en) * 2022-08-10 2022-10-21 Акционерное общество "Рузаевский завод химического машиностроения" (АО "Рузхиммаш") External heat exchange device for vertical vessels and apparatuses
RU2801015C1 (en) * 2023-03-02 2023-08-01 Общество с ограниченной ответственностью "ФАСТ ИНЖИНИРИНГ" Air cooler
RU2806733C1 (en) * 2023-04-07 2023-11-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Air condenser
RU2829783C1 (en) * 2023-12-29 2024-11-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Air condenser of vapour

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2527772C1 (en) Heat-exchanging device
CN102713491A (en) Heat exchanger, a food handler including the heat exchanger, and a manufacturing method of the heat exchanger
CN103629952A (en) Tubular heat exchanger, method for manufacturing tubular heat exchanger and heat exchange equipment
CN117053603B (en) An energy-saving stainless steel heat exchanger
SU1602405A3 (en) Heat-exchanger
RU2759622C1 (en) Air cooler
CN207501760U (en) Two-layer spiral heat exchanger
US1208790A (en) Heating and cooling apparatus.
RU2750678C1 (en) Spiral-plate heat exchanger
RU2714133C1 (en) Cylindrical recuperative heat exchanger of coaxial type
RU2416764C1 (en) Heat regenerator
RU2740326C1 (en) Air cooling unit with angled finning
RU2773426C1 (en) Plate type air cooling unit
CN109237963B (en) High-efficient heat exchanger is used in petrochemical production
US3656544A (en) Heat exchanger
RU2806733C1 (en) Air condenser
RU2747651C1 (en) Disk heat exchanger
WO2010010591A2 (en) A drier for compressed gas and method for producing the drier
RU220402U1 (en) Spiral heat exchanger
CN216845772U (en) Vertical indirect evaporative cooler
RU2791886C1 (en) Multi-pass shell and tube heat exchanger
CN223077493U (en) Finned tube heat exchanger
RU199637U1 (en) Ribbed heat transfer panel
RU2771848C1 (en) Multi-pass spiral heat exchanger
RU83592U1 (en) PLATE HEAT EXCHANGER