RU145536U1 - AIR COOLING UNIT TYPE ABOOV - Google Patents
AIR COOLING UNIT TYPE ABOOV Download PDFInfo
- Publication number
- RU145536U1 RU145536U1 RU2014112562/15U RU2014112562U RU145536U1 RU 145536 U1 RU145536 U1 RU 145536U1 RU 2014112562/15 U RU2014112562/15 U RU 2014112562/15U RU 2014112562 U RU2014112562 U RU 2014112562U RU 145536 U1 RU145536 U1 RU 145536U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchange
- supporting
- finned
- ribs
- section
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
1. Аппарат воздушного охлаждения, содержащий, по меньшей мере, секцию теплообмена, снабженную поверхностями теплообмена, выполненными из оребренных несущих труб, с примыкающими к ним раздающего и собирающего коллекторов для охлаждаемого продукта, и связанный с ней вентиляторный блок для подачи на поверхности теплообмена охлаждающей среды, отличающийся тем, что поверхности теплообмена выполнены из оребренных плоскоовальных или эллиптических несущих труб, закрепленных в трубных решетках, установленных в раздающем и собирающем коллекторах.2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что трубная решетка снабжена трубной доской из стали с отверстиями, повторяющими внешний контур закрепленных в них несущих труб.3. Аппарат по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что наружное оребрение несущих труб содержит поперечные пластинчатые ребра с замкнутым внешним и внутренним контуром.4. Аппарат по п. 3, отличающийся тем, что полная высота ребер несущих труб постоянна.5. Аппарат по п. 3, отличающийся тем, что внешний контур ребер повторяет очертания контура поперечного сечения несущей трубы.6. Аппарат по п. 3, отличающийся тем, что несущая труба выполнена биметаллической.7. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что секция теплообмена и вентиляторный блок объединены в моноблок несущей каркасной металлической конструкцией.8. Аппарат по п. 7, отличающийся тем, что секция теплообмена выполнена съемной.1. An air cooling apparatus comprising at least a heat exchange section provided with heat exchange surfaces made of finned carrier tubes, with distributing and collecting manifolds adjacent to them for the cooled product, and an associated fan unit for supplying a cooling medium to the heat exchange surface characterized in that the heat exchange surfaces are made of finned flat oval or elliptical bearing tubes fixed in tube sheets installed in the distributing and collecting manifold ah.2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the tube sheet is provided with a steel tube plate with holes repeating the external contour of the supporting tubes fixed therein. 3. The apparatus according to any one of paragraphs. 1 or 2, characterized in that the outer fins of the supporting pipes contain transverse plate fins with a closed outer and inner contour. 4. The apparatus according to claim 3, characterized in that the total height of the ribs of the supporting pipes is constant. The apparatus according to claim 3, characterized in that the external contour of the ribs repeats the outline of the cross section of the supporting pipe. 6. The apparatus according to claim 3, characterized in that the supporting pipe is made bimetallic. 7. The apparatus according to claim 1, characterized in that the heat exchange section and the fan unit are combined into a monoblock supporting metal frame structure. The apparatus according to claim 7, characterized in that the heat exchange section is removable.
Description
Назначение и область примененияPurpose and scope
Полезная модель относится к области теплоэнергетики, а именно к аппаратам воздушного охлаждения и может быть применена в энергомашиностроении, химической, нефтегазоперерабатывающей и других отраслях промышленности. Полезная модель может быть использована при создании новых конструкций.The utility model relates to the field of heat power engineering, namely to air cooling devices and can be applied in power engineering, chemical, oil and gas processing and other industries. The utility model can be used to create new designs.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Известен горизонтальный аппарат воздушного охлаждения нагнетательного или всасывающего типа, состоящий из отдельно смонтированных на модульном каркасе со стойками теплообменной и воздухораспределительных частей, соответственно включающих установленный на поддерживающих элементах вертикальных несущих стенок пучок труб с распределительными камерами, одна из которых выполнена плавающей, и приводных вентиляторов с воздухораспределительными коробами, в котором теплообменная часть аппарата снабжена противовесами-компенсаторами вертикальных изгибающих нагрузок, при этом ее опоры выполнены в виде силовых элементов каркаса, расположенных по длине трубного пучка, жестко закрепленного на поддерживающих элементах в транспортном положении и жестко закрепленного одним концом с обеспечением возможности продольных перемещений относительно поддерживающих элементов остальной части трубного пучка со стороны плавающей камеры от его температурных деформаций в рабочем положении (патент на изобретение РФ №2087822).A horizontal air cooler of the discharge or suction type is known, consisting of separately mounted on a modular frame with racks of heat exchange and air distribution parts, respectively including a bundle of pipes with distribution chambers installed on the supporting elements of the vertical load-bearing walls, one of which is floating, and drive fans with air distribution boxes, in which the heat exchange part of the apparatus is equipped with counterbalance-compensators ver bending loads, while its supports are made in the form of frame power elements located along the length of the tube bundle, rigidly fixed to the supporting elements in the transport position and rigidly fixed at one end to allow longitudinal movements relative to the supporting elements of the remaining part of the tube bundle from the side of the floating chamber from its temperature deformations in the working position (patent for the invention of the Russian Federation No. 2087822).
Аппараты такого типа удобны в обслуживании, но громоздки и занимают большие площади, характеризуются повышенной металлоемкостью, малоэффективны и потребляют много энергии.Devices of this type are convenient to maintain, but bulky and occupy large areas, are characterized by increased metal consumption, are ineffective and consume a lot of energy.
Для интенсификации теплообменных процессов в теплообменных аппаратах используют, например, развитые поверхности, в том числе оребренные теплообменные трубы.For intensification of heat transfer processes in heat exchangers, for example, developed surfaces, including finned heat transfer tubes, are used.
Из публикаций патентов на полезные модели РФ №№66801 и 66494 известны решения моноблочной и блочно-модульной конструкций аппаратов воздушного охлаждения, состоящего из модулей полной заводской готовности, включающих поверхность охлаждения в виде теплообменной секции, представляющей собой трубный пучок, собранный из, преимущественно оребренных, несущих труб круглого сечения и имеющий входные и выходные камеры, содержащие трубные решетки, в которых, преимущественно сваркой, крепятся трубы с уклоном в их осевом направлении. Одна из камер выполнена плавающей и со стороны которой пучок установлен с возможностью продольного перемещения при его тепловом удлинении. Конструктивное исполнение трубного пучка выбирается в зависимости от параметров и вида охлаждаемого продукта. Интенсификация теплообмена в аппарате обеспечивается за счет снижения аэродинамического сопротивления проточной части его вентиляторной установки (установок) путем оптимизации ее геометрии.From publications of patents for utility models of the Russian Federation No. 66801 and 66494, solutions are known for monoblock and block-modular designs of air-cooling units, consisting of fully prefabricated modules, including a cooling surface in the form of a heat-exchange section, which is a tube bundle assembled from mainly finned bearing pipes of circular cross section and having input and output chambers containing tube sheets, in which, mainly by welding, pipes with a slope in their axial direction are attached. One of the chambers is made floating and from the side of which the beam is installed with the possibility of longitudinal movement with its thermal elongation. The design of the tube bundle is selected depending on the parameters and type of product being cooled. The intensification of heat transfer in the apparatus is ensured by reducing the aerodynamic drag of the flow part of its fan unit (s) by optimizing its geometry.
К числу недостатков вышеуказанных решений аппаратов воздушного охлаждения следует отнести громоздкость и сложность в изготовлении, за счет повышенных требований к конструктивному исполнению трубного пучка в зависимости от параметров охлаждаемого продукта, а также недостаточную тепловую эффективность оборудования, за счет, конструкции несущей трубы.Among the shortcomings of the above solutions of air-cooling units are cumbersome and difficult to manufacture, due to increased requirements for the design of the tube bundle depending on the parameters of the refrigerated product, as well as the insufficient thermal efficiency of the equipment, due to the design of the supporting pipe.
Наиболее близким, принятым за прототип, по совокупности существенных признаков к заявленному решению полезной модели следует отнести известную из публикации патента на изобретение РФ №2283989 конструкцию аппарата воздушного охлаждения газа, характеризующаяся тем, что аппарат воздушного охлаждения газа содержит, по меньшей мере, горизонтально расположенную секцию теплообмена, снабженную поверхностями теплообмена, образованными оребренными несущими трубами, с примыкающими к ним раздающего и собирающего коллекторов для охлаждаемого продукта, и связанный с ней вентиляторный блок для подачи на поверхности теплообмена охлаждающей среды и при этом, включает многорядный пучок оребренных, несущих труб круглого сечения, содержащий ряды несущих труб (пучок) с разными коэффициентами оребрения. По крайней мере, два смежных, первый по ходу межтрубной среды и следующий за ним, ряда труб выполнены с коэффициентами оребрения меньшей величины, чем коэффициенты оребрения части последующих по ходу межтрубной среды рядов труб пучка, причем, по крайней мере, часть труб пучка или, по крайней мере, одного его ряда выполнена с переменным коэффициентом оребрения по длине трубы. К числу недостатков данного решения следует отнести громоздкость конструкции, сложность в изготовлении и ограниченную тепловую эффективность. Большая протяженность труб, а также большие габариты и вес аппарата в целом приводят к большому расходу материала. При этом, сравнительно высокая потребляемая мощность привода вентилятора вызвана большим аэродинамическим сопротивлением воздуха при движении его через пучок теплообменных труб согласно вышеуказанной конструкции. Кроме того, воздух охлаждения имеет неравномерное скоростное поле, что не позволяет эффективно использовать всю теплообменную поверхность.The closest adopted for the prototype, in terms of the essential features, to the claimed solution of the utility model include the design of an air gas cooling apparatus known from the publication of the patent for the invention of the Russian Federation No. 2283989, characterized in that the gas air cooling apparatus contains at least a horizontally located section heat exchange provided with heat exchange surfaces formed by finned carrier tubes, with distributing and collecting manifolds adjacent to them for the cooled the product, and the associated fan unit for supplying a cooling medium to the heat exchange surface, and at the same time, includes a multi-row bundle of finned, supporting tubes of circular cross section, containing rows of supporting tubes (bundle) with different finning coefficients. At least two adjacent, the first along the annular medium and following it, rows of pipes are made with finning coefficients of a smaller value than the finning coefficients of a part of the rows of bundle pipes that follow along the annular medium, and at least part of the bundle tubes, or at least one of its rows is made with a variable finning coefficient along the length of the pipe. The disadvantages of this solution include the bulkiness of the structure, the difficulty in manufacturing and limited thermal efficiency. The large length of the pipes, as well as the large dimensions and weight of the apparatus as a whole lead to a large consumption of material. At the same time, the relatively high power consumption of the fan drive is caused by the high aerodynamic resistance of the air when it moves through a bundle of heat exchange tubes according to the above design. In addition, the cooling air has an uneven velocity field, which does not allow the efficient use of the entire heat exchange surface.
При этом, недостатком всех известных аппаратов воздушного охлаждения (ABO) с оребренной трубой круглого сечения является необходимость осуществления пространственной сепарации (фиксации положения) в большом количестве мест для исключения прогиба труб промежуточные опоры должны располагаться на расстоянии не более 1,8 м между собой, а это соответственно обуславливает увеличение массы оборудования, его габариты и трудоемкость сборки.At the same time, the disadvantage of all known air-cooling units (ABO) with a finned round tube is the need for spatial separation (position fixation) in a large number of places to prevent tube deflection, the intermediate supports should be located at a distance of no more than 1.8 m from each other, and this accordingly leads to an increase in the mass of the equipment, its dimensions and the complexity of the assembly.
Сущность полезной моделиUtility Model Essence
Техническая задача заявляемого технического решения заключается в предложении простой в эксплуатации и сборе конструкции, предпочтительно блочно-модульной конструкции, ABO с невысоким энергопотреблением и высокой теплоэффективностью.The technical task of the claimed technical solution is to offer an easy-to-operate and assembly design, preferably a modular block design, ABO with low power consumption and high heat efficiency.
Технический результат достигаемый настоящей полезной моделью заключается в повышении теплоаэродинамических характеристик аппарата воздушного охлаждения, увеличении площади теплообменной поверхности аппарата, снижении энергопотребления, повышении жесткости конструкции и надежности работы аппарата.The technical result achieved by this utility model is to increase the heat and aerodynamic characteristics of an air-cooling apparatus, increase the area of the heat-exchange surface of the apparatus, reduce energy consumption, increase the rigidity of the structure and the reliability of the apparatus.
Заявленный технический результат достигается тем, что используют аппарат воздушного охлаждения, содержащий, по меньшей мере, горизонтально расположенную секцию теплообмена, снабженную поверхностями теплообмена, выполненных из оребренных несущих труб, с примыкающими к ним раздающего и собирающего коллекторов для охлаждаемого продукта, и связанный с ней вентиляторный блок для подачи на поверхности теплообмена охлаждающей среды, отличающийся при этом от прототипа тем, что поверхности теплообмена выполнены из плоскоовальных или эллиптических оребренных несущих труб, закрепленных в трубных решетках, установленных в раздающем и собирающем коллекторах.The claimed technical result is achieved by using an air cooling apparatus comprising at least a horizontally located heat exchange section, provided with heat exchange surfaces made of finned carrier tubes, with distributing and collecting manifolds adjacent to them for the cooled product, and a fan a unit for supplying a cooling medium to the heat exchange surface, characterized in that the prototype in that the heat exchange surfaces are made of flat oval or ellipse iCal finned supporting tubes fixed to tube sheets installed in the collecting and distributing as collectors.
Трубная решетка может быть снабжена трубной доской из стали с отверстиями, повторяющими внешний контур закрепленных в них теплообменных труб.The tube sheet can be equipped with a steel tube plate with holes repeating the external contour of the heat exchange tubes fixed in them.
Наружное оребрение несущих труб может предпочтительно содержать поперечные пластинчатые ребра с замкнутым внешним и внутренним контуром. Причем, полная высота ребер несущих труб предпочтительно постоянна, а внешний контур ребер повторяет очертания контура поперечного сечения несущей трубы.The outer fins of the supporting tubes may preferably comprise transverse plate ribs with a closed outer and inner contour. Moreover, the total height of the ribs of the supporting pipes is preferably constant, and the outer contour of the ribs follows the outline of the cross section of the supporting pipe.
В одном из вариантов осуществления полезной модели несущая труба может быть выполнена биметаллической.In one embodiment of the utility model, the support tube may be bimetallic.
Опорная металлоконструкция ABO преимущественно выполнена из углеродистой стали, в форме параллелепипеда блочной конструкции или может быть собрана из профильных элементов (швеллеров, двутавров, коробчатых профилей, уголков, листов и др.).The supporting metal structure ABO is mainly made of carbon steel, in the form of a parallelepiped of a block structure or can be assembled from profile elements (channels, I-beams, box-shaped profiles, corners, sheets, etc.).
Выбор конструкции дополнительных устройств, таких как, подогреватель воздуха, увлажнитель воздуха, жалюзийных устройств, как правило, основан на требованиях к температурному режиму, поддерживаемому в ABO в процессе эксплуатации.The choice of the design of additional devices, such as an air heater, humidifier, and louvre devices, is usually based on the requirements for the temperature regime maintained in ABO during operation.
Остальные характеристики ABO, как правило, выбираются в соответствии с нормативными характеристиками, установленными, например, ГОСТ Ρ 51364-99 «Аппараты воздушного охлаждения» и ИСО 13706-2006 «Аппараты с воздушным охлаждением»).Other ABO characteristics are usually selected in accordance with the regulatory characteristics established, for example, GOST Ρ 51364-99 “Air-cooled devices” and ISO 13706-2006 “Air-cooled devices”).
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Полезная модель поясняется чертежами, где:The utility model is illustrated by drawings, where:
фиг. 1 - аппарат воздушного охлаждения с плоскоовальными или эллиптическими оребренными теплообменными трубами с несущей овального типа (типа АВООВ), где, а) поперечное сечение, б) вырез продольного сечения;FIG. 1 - air cooling apparatus with flat oval or elliptical finned heat exchange tubes with an oval-shaped carrier (type ABOOB), where, a) a cross-section, b) a longitudinal section;
фиг. 2 - Теплообменная туба, где а) вид сбоку, б) вырез продольного сеченияFIG. 2 - Heat transfer tube, where a) side view, b) longitudinal section cutout
фиг. 3 - Поперечное сечение теплообменной тубы с несущей овального типа, где а) с плоскоовальной несущей, б) с эллиптической несущей трубой:FIG. 3 - Cross-section of a heat exchange tube with an oval-shaped carrier, where a) with a flat-oval carrier, b) with an elliptical carrier pipe:
Следует отметить, что прилагаемые чертежи иллюстрируют только один из наиболее предпочтительных вариантов выполнения полезной модели и не могут рассматриваться в качестве ограничений содержания полезной модели, которое включает и другие варианты выполнения.It should be noted that the accompanying drawings illustrate only one of the most preferred embodiments of the utility model and cannot be considered as limitations on the content of the utility model, which includes other embodiments.
Осуществимость полезной моделиUtility Model Feasibility
Как следует из представленных на фиг. 1-3 чертежей, ABO, согласно полезной модели, содержит корпус 1, выполненный преимущественно из углеродистой стали, в форме параллелепипеда блочной конструкции или собранный из профильных элементов (швеллеров, двутавров, коробчатых профилей, уголков, листов и др.), во внутреннем объеме которого, в верхней его части, размещена теплообменная секция 2 с поверхностью теплообмена 3, выполненной из плоскоовальных или эллиптических оребренных теплообменных несущих труб 5, с примыкающими к ней патрубками раздающего и собирающего коллекторов (на чертежах не показаны) для продукта. Конструктивное исполнение теплообменной поверхности выбирается в зависимости от параметров и вида охлаждаемого продукта по результатам теплогидравлических расчетов. ABO снабжен, по меньшей мере, одним вентилятором 4, для подачи на теплообменные поверхности 3 охлаждающей среды (преимущественно атмосферного воздуха). Исходя из практического применения, максимальное количество вентиляторов в составе конструкции ABO, как правило, не превышает шести, однако, их количество определяется с учетом требуемых эксплуатационных характеристик ABO и условий эксплуатации. Вентиляторы 4 снабжены электроприводом переменного тока (на чертежах не показан) с возможностью запуска и отключения, а также изменением скорости вращения в зависимости от условий эксплуатации, например, при изменении температуры окружающей среды ниже или выше порогового значения и/или отклонения температурных показателей охлаждаемой среды от предустановленных пороговых значений.As shown in FIG. 1-3 drawings, ABO, according to a utility model, contains a housing 1, made mainly of carbon steel, in the form of a parallelepiped of block construction or assembled from profile elements (channels, I-beams, box-shaped profiles, corners, sheets, etc.), in the internal volume which, in its upper part, there is a heat exchange section 2 with a heat exchange surface 3 made of plane-oval or elliptical finned heat-exchange supporting tubes 5, with adjacent pipes of distributing and collecting headers (in the drawing ah not shown) for the product. The design of the heat exchange surface is selected depending on the parameters and type of product being cooled according to the results of thermohydraulic calculations. ABO is equipped with at least one fan 4, for supplying to the heat exchange surfaces 3 of a cooling medium (mainly atmospheric air). Based on practical application, the maximum number of fans in the ABO design, as a rule, does not exceed six, however, their number is determined taking into account the required operational characteristics of ABO and operating conditions. The fans 4 are equipped with an AC electric drive (not shown in the drawings) with the possibility of starting and shutting down, as well as changing the rotation speed depending on operating conditions, for example, when the ambient temperature changes below or above the threshold value and / or the temperature indices of the cooled medium deviate from preset thresholds.
В соответствии с чертежами, представленными на фиг. 1-3 теплообменная труба представляет собой оребренную, а именно, поперечно-оребренную, трубу, содержащую несущую трубу 5 с оребрением на наружной поверхности, состоящим из плоских поперечных ребер 6 с замкнутым внешним и внутренним контуром, повторяющим очертание контура поперечного сечения несущей трубы 5. Ребра 6 равномерно распределены в продольном направлении с образованием зазора 7 между соседними ребрами. Высота ребра выбирается в зависимости от тепловых расчетов, учитывающих требуемые эксплуатационные характеристики конструкции. На практике, наиболее предпочтителен выбор высоты ребра в диапазоне от 5 мм до 17 мм, а толщины ребра от 0,35 мм до 0,9 мм. При этом в пределах конструкции выбранная высота ребра постоянна.In accordance with the drawings shown in FIG. 1-3, the heat exchange pipe is a finned, namely, transversely finned, pipe containing a carrier pipe 5 with ribbing on the outer surface, consisting of flat transverse ribs 6 with a closed external and internal circuit, repeating the outline of the cross section of the carrier pipe 5. The ribs 6 are evenly distributed in the longitudinal direction with the formation of a gap 7 between adjacent ribs. The height of the rib is selected depending on thermal calculations, taking into account the required operational characteristics of the structure. In practice, the choice of rib height in the range from 5 mm to 17 mm and rib thickness from 0.35 mm to 0.9 mm is most preferred. Moreover, within the design, the selected rib height is constant.
Поперечное сечение несущей трубы по форме близко к овальному, причем в решении представленном на фиг. 3а) несущая труба выполнена с плоскоовальным контуром поперечного сечения, а на фиг. 3б) - с эллиптическим контуром поперечного сечения. Секции теплообмена ABO с несущей трубой овального типа (тип АВООВ), в данном случае, с плоскоовальной или эллиптической несущей трубой, имеют высокую степень развития теплообменной поверхности за счет вытянутой формы несущей трубы. А применение в конструкции оребренных несущих труб, согласно полезной модели, с одной стороны усиливает степень развития теплообменной поверхности за счет ребер, а с другой стороны, позволяет увеличить интенсивность теплопередачи и является дополнительным фактором увеличения эффективности теплообмена, улучшения массогабаритных характеристик, решения ABO согласно полезной модели.The cross section of the carrier pipe is close to oval in shape, moreover, in the solution shown in FIG. 3a) the support pipe is made with a plano-oval cross-sectional contour, and in FIG. 3b) - with an elliptical contour of the cross section. ABO heat exchange sections with an oval-shaped support pipe (ABOOB type), in this case, with a flat-oval or elliptical support pipe, have a high degree of heat transfer surface development due to the elongated shape of the support pipe. And the use of finned tubes in the design, according to the utility model, on the one hand enhances the degree of development of the heat exchange surface due to the ribs, and on the other hand, it allows to increase the heat transfer rate and is an additional factor in increasing heat transfer efficiency, improving weight and size characteristics, ABO solutions according to the utility model .
Например, при расчете площади поверхности аппарата F, м косвенным методом по формуле:For example, when calculating the surface area of the apparatus F, m indirectly by the formula:
, где where
D - измеренный наружный диаметр оребренной трубы, м;D is the measured outer diameter of the finned tube, m;
H - измеренная высота ребра, м;H - measured rib height, m;
Sp - измеренная толщина ребра при вершине, м;Sp is the measured thickness of the ribs at the apex, m;
S0 - измеренное расстояние между ребрами, м;S0 is the measured distance between the ribs, m;
L - измеренная длина оребренной части трубы, м;L is the measured length of the finned part of the pipe, m;
т - действительное линейное число ребер, шт.;t is the actual linear number of edges, pcs .;
π - действительное число труб в аппарате без учета заглушенных, шт.π is the actual number of pipes in the apparatus, excluding plugged ones, pcs.
при длине трубы 8 м и коэффициентом оребрения 20, площадь поверхности типового аппарата воздушного охлаждения с количеством труб - 267 шт., диаметром 25 мм, составляет - 3477,4 м2, тогда как в случае применения заменяющий его ABO согласно полезной модели, для несущих труб с плоскоовальным сечением 25×45 мм при уменьшенном количестве труб - 207 шт., площадь поверхности составит уже 4802,4 м, что больше на 38% и обеспечивает существенное преимущество с точки зрения повышения эффективности теплообменного процесса оребренных труб с плосокоовальной несущей трубой, по сравнению с традиционными несущими трубами круглого сечения. Очевидно, что для несущей трубы с поперечным сечением эллиптической формы значения площади поверхности оребренной трубы будут близки вышеуказанным расчетным значениям для несущей трубы с плоскоовальным поперечным сечением.with a pipe length of 8 m and a finning coefficient of 20, the surface area of a typical air-cooling apparatus with 267 pipes, 25 mm in diameter is 3477.4 m 2 , whereas in case of use, the replacement ABO according to the utility model, for carriers pipes with a flat oval cross-section of 25 × 45 mm with a reduced number of pipes - 207 pcs., the surface area is already 4802.4 m, which is 38% more and provides a significant advantage from the point of view of increasing the efficiency of the heat exchange process of finned tubes with a flat-coiled pipe carrier oh, in comparison with traditional circular tubes. Obviously, for a carrier pipe with an elliptical cross-section, the surface area of the finned tube will be close to the above calculated values for a carrier pipe with a flat oval cross-section.
Дополнительно, при процессе конденсации продуктов аппарат, согласно полезной модели, эффективнее и предпочтительнее с точки зрения увеличенной внутренней поверхности соприкосновения и распределения парожидкостной смеси внутри трубы, т.к. процесс конденсации продукта происходит в большей степени в пристеночных областях, а внутренний периметр плоскоовальной или эллиптической трубы больше, чем круглой, При этом, при конденсации в плоскоовальных и эллиптических трубах образующийся слой жидкости в меньшей степени перекрывает внутреннюю поверхность трубы, чем в круглых, позволяя продукту далее конденсироваться на больших площадях, не давая жидкостной пленке выпариться и образовать «сухую стенку». Сравнение периметров типового аппарата воздушного охлаждения с круглой оребренной трубой и аппарата согласно полезной модели с плоскоовальной трубой на основе вышеприведенного примера расчета площади поверхности аппарата F, показывает: общий периметр соприкосновения продукта со стенкой труб толщиной 2 мм в типовом аппарате составляет 140,915 м, а у заменяющего его аппарата согласно полезной модели - 177,142 м, что больше на 25%.Additionally, in the process of condensation of products, the apparatus, according to a utility model, is more efficient and preferable from the point of view of an increased internal contact surface and distribution of the vapor-liquid mixture inside the pipe, because the process of condensation of the product occurs to a greater extent in the wall areas, and the inner perimeter of a flat oval or elliptical pipe is larger than a round one. Moreover, during condensation in a flat oval and elliptical pipe, the formed liquid layer overlaps the inner surface of the pipe to a lesser extent than in round ones, allowing the product then condense over large areas, preventing the liquid film from evaporating and forming a “dry wall”. A comparison of the perimeters of a typical air-cooled apparatus with a round finned tube and an apparatus according to a utility model with a flat oval tube based on the above example of calculating the surface area of the apparatus F shows: the total perimeter of the contact of the product with the pipe wall 2 mm thick in a typical apparatus is 140.915 m, while the replacement according to the utility model, his apparatus is 177.142 m, which is 25% more.
При этом, ABO согласно полезной модели, за счет применения плоскоовальной или эллиптической формы как несущих труб, так и наружного оребрения, обладает низким аэродинамическим сопротивлением воздушному потоку охлаждающего воздуха, за счет уменьшения (сужения) размера по ширине трубы и, как следствие, уменьшения поверхности сопротивления в поперечном направлении, а, соответственно, и уменьшения затрачиваемой мощности на продувку холодного теплоносителя. Это позволяет достигать не менее 20-30% показателей по энергосбережению при работе аппаратов воздушного охлаждения согласно полезной модели.At the same time, according to the utility model, ABO, due to the use of a flat oval or elliptical shape of both the supporting pipes and the external fins, has low aerodynamic resistance to the air flow of cooling air, due to the reduction (narrowing) of the size along the pipe width and, as a consequence, the reduction of the surface resistance in the transverse direction, and, accordingly, and reduce the power spent on purging the coolant. This allows you to achieve at least 20-30% of energy saving indicators during operation of air-cooling units according to the utility model.
Так при расчетном сопоставлении показателей работы аппаратов воздушного охлаждения с применением оребренных труб с несущей трубой круглого сечения с наружным диаметром 25 мм и ABO согласно полезной модели с применением оребренных несущих труб эллиптического сечения, с размерами 16 мм и 30 мм, и с ребрами той же конфигурации, расчетная мощность вентиляторов в первом случае составила 5,8 кВт, а в случае применения несущей трубы согласно полезной модели - 4,1 кВт, что свидетельствует о существенном уменьшении энергопотребления конструкции и повышении ее энергоэффективности. Очевидно также, что за счет повышения энергоэффективности конструкции, для достижения расчетных мощностей аппарата воздушного охлаждения потребуется меньшее количество оребренных труб с плоскоовальной и эллиптической несущей трубой, что позволяет выпускать компактные конструкции аппаратов воздушного охлаждения на их основе и способствует снижению материалоемкости конструкции.So, when calculating the performance indicators of air-cooled apparatuses using finned tubes with a circular supporting tube with an outer diameter of 25 mm and ABO according to a utility model using finned tubes of elliptical cross-section, with dimensions of 16 mm and 30 mm, and with ribs of the same configuration , the rated fan power in the first case amounted to 5.8 kW, and in the case of a supporting tube according to the utility model - 4.1 kW, which indicates a significant reduction in the power consumption of the structure and increased its energy efficiency. It is also obvious that by increasing the energy efficiency of the structure, in order to achieve the design capacity of the air-cooling apparatus, a smaller number of finned tubes with a flat-oval and elliptical bearing tube will be required, which allows the production of compact designs of air-cooling apparatus based on them and helps to reduce the material consumption of the structure.
В качестве оребренных труб теплообмена могут быть использованы биметаллические трубы (несущая труба - сталь, оребрение - алюминий), а также трубы выполненные из алюминия, либо иные известные из уровня техники оребренные трубы, применимые в указанном оборудовании в данной области техники. Применение вышеуказанных материалов позволяет уменьшить материалоемкость секций теплообмена и способствует созданию компактных решений с высокой эффективностью теплообмена. В зависимости от условий эксплуатации теплообменной трубы и охлаждаемой среды, протекающей внутри ее несущей трубы, материальное исполнение конструкции теплообменной трубы может меняться.As finned heat transfer pipes, bimetallic pipes (carrier pipe - steel, fins - aluminum), as well as pipes made of aluminum, or other finned tubes known from the prior art applicable in the specified equipment in this technical field can be used. The use of the above materials allows to reduce the material consumption of heat transfer sections and contributes to the creation of compact solutions with high heat transfer efficiency. Depending on the operating conditions of the heat exchanger pipe and the cooled medium flowing inside its carrier pipe, the material design of the heat exchanger pipe may vary.
Предпочтительно оребренные трубы закреплены в трубных решетках развальцовкой, по меньшей мере, в одну канавку, а также могут быть дополнительно закреплены в трубных решетках сваркой.Preferably, the finned tubes are fixed in the tube sheets by flaring at least one groove, and can also be further fixed in the tube sheets by welding.
ABO согласно полезной модели может изготавливаться и применяться как с внутренней системой рециркуляции воздуха, позволяющей дополнительно существенно уменьшить габариты корпуса ABO по ширине, например с 4,5 м до 3 м за счет ее размещения в существующем корпусе ABO, так и с наружной системой рециркуляцией воздуха, получившей наибольшее распространение в промышленности.According to a utility model, ABO can be manufactured and used both with an internal air recirculation system, which allows to further substantially reduce the dimensions of the ABO casing in width, for example, from 4.5 m to 3 m due to its placement in the existing ABO casing, and with an external air recirculation system most widely used in industry.
Секция теплообмена и вентиляторный блок предпочтительно объединены в моноблок несущей каркасной металлической конструкцией. При этом, секция теплообмена, выполнена съемной и может содержать число рядов оребренных несущих труб в пределах от 1 до 10 при их длине L от 3 м до 16 мс числом ходов по трубному пространству от 1 до 40. Количество и геометрия размещения теплообменных труб выбирается в зависимости от параметров и вида охлаждаемого продукта по результатам теплогидравлических расчетов.The heat exchange section and the fan unit are preferably combined into a monoblock by a supporting metal frame structure. At the same time, the heat exchange section is removable and may contain the number of rows of finned carrier pipes ranging from 1 to 10 with their length L from 3 m to 16 ms by the number of strokes in the pipe space from 1 to 40. The number and geometry of the placement of heat exchange pipes is selected in depending on the parameters and type of refrigerated product according to the results of thermohydraulic calculations.
Аппарат воздушного охлаждения, согласно представленной полезной модели, работает следующим образом:The air cooling apparatus, according to the presented utility model, works as follows:
Охлаждаемый продукт (жидкость, газ, пар или их смеси) подается через патрубок раздающего коллектора в трубное пространство поверхности теплообмена и протекает по оребренным плоскоовальным или эллиптическим трубам, закрепленным развальцовкой, с формированием пучка оребренных теплообменных труб, в трубных решетках распределительных камер коллекторов. При подаче охлаждающего теплоносителя (воздуха) на пучок оребренных теплообменных труб, по которым транспортируют охлаждаемый продукт под давлением (продукт подается в систему насосами), происходит обтекание пучка труб воздухом и контактный теплообмен с охлаждением продукта.The cooled product (liquid, gas, steam or mixtures thereof) is supplied through the pipe of the distributing collector to the pipe space of the heat exchange surface and flows through finned flat oval or elliptical pipes fixed by flaring, with the formation of a bundle of finned heat transfer pipes, in the pipe grids of the manifolds of the manifolds. When a cooling coolant (air) is supplied to a bundle of finned heat-exchange pipes, through which a cooled product is transported under pressure (the product is supplied to the system by pumps), the tube bundle flows around the air and contact heat exchange with cooling of the product.
При этом АВООВ обладает рядом преимуществ и за счет применения плоскоовальных или эллиптических оребренных несущих труб согласно полезной модели достигается:At the same time, ABOOV has a number of advantages, and due to the use of plane-oval or elliptical finned supporting tubes according to the utility model, the following is achieved:
- на 10-30% снижение потребляемой мощности вентиляторов, требуемой на прокачку охлаждающего воздуха за счет улучшения аэродинамических условий обтекания оребренных теплообменных труб пучка охлаждающим теплоносителем;- a 10-30% reduction in the power consumption of the fans required for pumping cooling air by improving the aerodynamic conditions around the finned heat-exchange tubes flowing around the beam with cooling coolant;
- уменьшение габаритов аппарата, за счет увеличения суммарной площади теплообменной поверхности пучка, применения формы оребренных несущих труб согласно полезной модели и возможности более плотного размещения труб в пучке, соответственно;- reducing the dimensions of the apparatus, by increasing the total area of the heat exchange surface of the beam, using the shape of the ribbed carrier pipes according to the utility model and the possibility of a more dense placement of pipes in the beam, respectively;
- уменьшение массы аппарата и трудоемкости его сборки, за счет отсутствия необходимости пространственной сепарации (фиксации положения) теплообменных труб плоскоовальной или эллиптической формы, а также применяемых в конструкции материалов.- reducing the mass of the apparatus and the complexity of its assembly, due to the absence of the need for spatial separation (position fixation) of heat exchange tubes of a flat oval or elliptical shape, as well as materials used in the construction.
ABO согласно полезной модели прост в изготовлении, обладает повышенными теплоаэродинамическими характеристиками, увеличенной площадью теплообменной поверхности, повышенной энергоэффективностью (сниженным энергопотреблением), повышенной жесткостью и надежностью, за счет применения оребренных теплообменных труб плоскоовальной или эллиптической формы, применяемых материалов, блочно-модульному конструктивному решению.According to the utility model, ABO is easy to manufacture, has increased heat and aerodynamic characteristics, increased heat exchange surface area, increased energy efficiency (reduced energy consumption), increased rigidity and reliability due to the use of finned oval or elliptical finned heat exchange tubes, materials used, and a block-modular design solution.
ABO согласно полезной модели может дополнительно содержатьABO according to a utility model may further comprise
- система внутренней/внешней рециркуляции (если есть необходимость);- internal / external recirculation system (if necessary);
- комплект жалюзийных устройств (если есть необходимость);- a set of blinds (if necessary);
- подогреватель, увлажнитель и прочие дополнительные системы и устройства, предназначенные для эффективного функционирования ABO в разных условиях эксплуатации.- a heater, humidifier and other additional systems and devices designed for the effective functioning of ABO in various operating conditions.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014112562/15U RU145536U1 (en) | 2014-03-28 | 2014-03-28 | AIR COOLING UNIT TYPE ABOOV |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014112562/15U RU145536U1 (en) | 2014-03-28 | 2014-03-28 | AIR COOLING UNIT TYPE ABOOV |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU145536U1 true RU145536U1 (en) | 2014-09-20 |
Family
ID=51582808
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014112562/15U RU145536U1 (en) | 2014-03-28 | 2014-03-28 | AIR COOLING UNIT TYPE ABOOV |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU145536U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU184379U1 (en) * | 2018-04-16 | 2018-10-24 | Олег Ошеревич Мильман | AIR COOLED CONDENSER |
-
2014
- 2014-03-28 RU RU2014112562/15U patent/RU145536U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU184379U1 (en) * | 2018-04-16 | 2018-10-24 | Олег Ошеревич Мильман | AIR COOLED CONDENSER |
RU184379U9 (en) * | 2018-04-16 | 2018-11-30 | Олег Ошеревич Мильман | AIR COOLED CONDENSER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2982144C (en) | Indirect heat exchanger | |
CN102548357B (en) | Data machine room | |
US10641554B2 (en) | Indirect heat exchanger | |
CN105352345B (en) | Micro-channel heat exchanger and its air conditioner | |
CN103925750A (en) | Novel evaporative condenser | |
RU145536U1 (en) | AIR COOLING UNIT TYPE ABOOV | |
CN113328118A (en) | Pipe belt type radiator for fuel cell vehicle | |
RU151312U1 (en) | AIR COOLING UNIT | |
US10753343B2 (en) | Heat exchanger for an electrical machine | |
CN111207510A (en) | No fan formula solid heat accumulation electric boiler | |
CN107623391B (en) | Motor cooling pipeline and forced air cooling motor | |
RU66494U1 (en) | AIR COOLING UNIT BLOCK MODULAR COMPLETE | |
CN202836308U (en) | Low fin tube and evaporation-cooled device adopting the same | |
RU144493U1 (en) | DEVICE FOR AIR COOLING A LIQUID OR GAS | |
RU138949U1 (en) | HEAT EXCHANGE PIPE (OPTIONS) | |
RU66801U1 (en) | AIR COOLING UNIT MONOBLOCK COMPLETE | |
RU2266488C1 (en) | Heat exchanging apparatus of the type of a gas air cooling apparatus | |
CN212691957U (en) | Fin type workshop cooling device | |
RU41836U1 (en) | HEAT EXCHANGE UNIT TYPE GAS AIR COOLING UNIT | |
WO2020140211A1 (en) | Heat exchanger, heat exchange assembly, and air conditioning equipment | |
RU209695U1 (en) | Air cooler type AVG (modernized) | |
CN215719964U (en) | Hydraulic oil heat dissipation equipment of hydraulic machine | |
RU2266494C1 (en) | Gas air cooling apparatus | |
RU2518708C1 (en) | Gas air cooling unit | |
RU157635U1 (en) | GAS AIR COOLING UNIT |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150329 |