RU209164U1 - air cooler - Google Patents
air cooler Download PDFInfo
- Publication number
- RU209164U1 RU209164U1 RU2021120233U RU2021120233U RU209164U1 RU 209164 U1 RU209164 U1 RU 209164U1 RU 2021120233 U RU2021120233 U RU 2021120233U RU 2021120233 U RU2021120233 U RU 2021120233U RU 209164 U1 RU209164 U1 RU 209164U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spiral channel
- spiral
- gas distribution
- air
- fan
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/02—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
- F28D7/024—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F5/00—Elements specially adapted for movement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/007—Auxiliary supports for elements
Abstract
Полезная модель предназначена для охлаждения жидких и газовых сред потоков атмосферным воздухом и может найти применение в химической, нефтехимической, атомной, теплоэнергетической, пищевой, фармацевтической промышленностях, а также в экологических процессах.Воздушный охладитель, содержащий трубу-обечайку, спиральный канал, в котором расположен стальной гофрированный лист, расположенный в спиральном канале с образованием каналов для продувания воздуха, гофры которого параллельны оси спирали, штуцер для поступления и выхода из спирального канала, отличающийся тем, что на входе в трубу-обечайку установлен вентилятор с электродвигателем, а спиральный канал со стальным гофрированным листом закреплены в газораспределительных решетках, установленных на цилиндрических пружинах, упругость витков которых определяется из выражения, указанного в формуле полезной модели.Техническим результатом является увеличение производительности.The utility model is intended for cooling liquid and gaseous media flows with atmospheric air and can be used in the chemical, petrochemical, nuclear, heat and power, food, pharmaceutical industries, as well as in environmental processes. corrugated steel sheet located in a spiral channel with the formation of channels for blowing air, the corrugations of which are parallel to the axis of the spiral, a fitting for entering and exiting the spiral channel, characterized in that a fan with an electric motor is installed at the inlet to the shell pipe, and a spiral channel with a steel corrugated sheets are fixed in gas distribution grilles mounted on cylindrical springs, the elasticity of the coils of which is determined from the expression specified in the formula of the utility model. The technical result is an increase in productivity.
Description
Предполагаемое техническое решение относится к теплообменным аппаратам, предназначенным для охлаждения жидких и газовых сред потоков атмосферным воздухом и может найти применение в химической, нефтехимической, атомной, теплоэнергетической, пищевой, фармацевтической промышленностях, а также в экологических процессах.The proposed technical solution relates to heat exchangers designed to cool liquid and gaseous media flows with atmospheric air and can be used in the chemical, petrochemical, nuclear, heat and power, food, pharmaceutical industries, as well as in environmental processes.
Известен аппарат воздушного охлаждения газа, состоящий из горизонтально расположенных теплообменных секций коллекторного типа, включающих камеры подвода и отвода охлаждаемого газа, содержащие трубные доски с отверстиями, в которые заделаны концы оребренных труб, осевого вентилятора и диффузора, в котором жестко установлены, по крайней мере, три дефлектора двух типов: S-образный дефлектор для центра теплообменника, состоящий из двух половин, формирующих два оппозитных центральносимметричных воздухозаборных канала, в каждом из которых расположены не менее чем три регулируемые поворотные лопасти, установленные за лопастями и обеспечивая вертикальный выход потока охлаждающего воздуха из поворотных лопастей внутри воздухозаборника [Пат.РФ 26117668 МПК F28D1/00, 2017].A gas air-cooling apparatus is known, consisting of horizontally arranged collector-type heat exchange sections, including chambers for supplying and discharging cooled gas, containing tube sheets with holes in which the ends of finned tubes are embedded, an axial fan and a diffuser, in which at least three deflectors of two types: an S-shaped deflector for the center of the heat exchanger, consisting of two halves, forming two opposite centrally symmetrical air intake channels, each of which contains at least three adjustable rotary blades installed behind the blades and providing a vertical exit of the cooling air flow from the rotary blades inside the air intake [Pat. RF 26117668 IPC F28D1 / 00, 2017].
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится недостаточная теплоотдача от наружной поверхности труб к потоку воздуха из-за неравномерности распределения этого потока по длине труб и по рядам труб, установленных на одной высоте и ширине в коллекторах, что снижает производительность.The reasons hindering the achievement of the desired technical result include insufficient heat transfer from the outer surface of the pipes to the air flow due to the uneven distribution of this flow along the length of the pipes and along the rows of pipes installed at the same height and width in the collectors, which reduces productivity.
Известны аппараты воздушного охлаждения горизонтального типа, состоящие из оребренных труб, развальцованных в трубных досках и закрытых крышками со штуцерами для входа и выхода продукта, вентилятора, нагнетающего воздушный поток через диффузор и опорные рамы [Машины и аппараты химических производств: учебное пособие / под общей редакцией А.С. Тимонина - Калуга: Издательство Н.Ф. Бочкаревой, 2008. - 872 с.; стр. 484-485; рис. 6.1, 2.15].Horizontal-type air-cooling devices are known, consisting of finned tubes expanded in tube sheets and closed with lids with fittings for the inlet and outlet of the product, a fan that pumps air flow through the diffuser and support frames [Machines and apparatus for chemical production: a textbook / under the general editorship A.S. Timonina - Kaluga: Publishing house N.F. Bochkareva, 2008. - 872 p.; pp. 484-485; rice. 6.1, 2.15].
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится недостаточная теплоотдача от наружной поверхности труб к потоку воздуха из-за неравномерности распределения этого потока по длине труб и образованию застойных зон на ребрах, что снижает производительность.The reasons hindering the achievement of the desired technical result include insufficient heat transfer from the outer surface of the pipes to the air flow due to the uneven distribution of this flow along the length of the pipes and the formation of stagnant zones on the fins, which reduces productivity.
Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявляемому объекту и принятым за прототип является воздушный охладитель, содержащий трубу-обечайку и спиральный канал, внутри которых расположен стальной гофрированный лист, для продувания воздуха, и гофры которого параллельны оси спирали, образованной стальными полосами, штуцер для поступления и выхода из спирального канала, прикрепленный к спирали, образованной стальными полосами, и фланец со шпильками [Пат. РФ №2448319, F28D9/04, 2012].The closest technical solution in terms of the set of features to the claimed object and taken as a prototype is an air cooler containing a shell pipe and a spiral channel, inside of which there is a steel corrugated sheet for blowing air, and the corrugations of which are parallel to the axis of the spiral formed by steel strips, a fitting for entry and exit from the spiral channel, attached to a spiral formed by steel strips, and a flange with studs [US Pat. RF No. 2448319, F28D9/04, 2012].
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится недостаточная интенсивность теплоотдачи между теплоносителями в виду неравномерности движении воздуха и образования застойных зон, что снижает производительность.The reasons hindering the achievement of the desired technical result include insufficient intensity of heat transfer between heat carriers due to uneven air movement and the formation of stagnant zones, which reduces productivity.
Техническим результатом предлагаемой конструкции аппарата воздушного охлаждения является увеличение производительности.The technical result of the proposed design of the air cooler is an increase in productivity.
Поставленный технический результат достигается тем, что воздушный охладитель содержащий трубу-обечайку, спиральный канал, в котором расположен стальной гофрированный лист, расположенный в спиральном канале с образованием каналов для продувания воздуха, гофры которого параллельны оси спирали, штуцер для поступления и выхода из спирального канала, отличающийся тем, что на входе в трубу-обечайку установлен вентилятор с электродвигателем, а спиральный канал со стальным гофрированным листом закреплены в газораспределительных решетках, установленных на цилиндрических пружинах, упругость витков которых определяется выражением:The stated technical result is achieved by the fact that the air cooler contains a shell pipe, a spiral channel in which a corrugated steel sheet is located, located in a spiral channel with the formation of channels for blowing air, the corrugations of which are parallel to the axis of the spiral, a fitting for entering and exiting the spiral channel, characterized in that a fan with an electric motor is installed at the inlet to the shell pipe, and a spiral channel with a steel corrugated sheet is fixed in gas distribution grilles mounted on cylindrical springs, the elasticity of the coils of which is determined by the expression:
где
π - число Пифагора;π - Pythagorean number;
f - частота вращения вентилятора, Гц;f - fan speed, Hz;
m - масса спирального канала, гофрированного листа и газораспределительной решетки, кг;m is the mass of the spiral channel, corrugated sheet and gas distribution grid, kg;
N - число пружин.N is the number of springs.
Закрепление спирального канал со стальным гофрированным листом в газораспределительных решетках, установленных на цилиндрических пружинах, позволит совершать вертикальные вибрации, что интенсифицирует процесс теплопередачи от горячей поверхности спирального канала к воздуху, находящемуся в пространстве стального гофрированного листа, тем самым увеличивая коэффициент теплопередачи, что способствует росту производительности.Fastening the spiral channel with corrugated steel sheet in gas distribution grilles mounted on coil springs will allow vertical vibrations, which intensifies the heat transfer process from the hot surface of the spiral channel to the air located in the space of the corrugated steel sheet, thereby increasing the heat transfer coefficient, which contributes to productivity growth .
Установка цилиндрической пружины с упругостью витков, подчиняющейся выражению (1), и вентилятора с электродвигателем способствует переводу осевых колебаний спирального канала со стальным гофрированным листом в резонансный режим с высокой амплитудой, а такие колебания еще в большей степени интенсифицируют теплоперенос, что способствует росту производительности предлагаемой конструкции воздушного охладителя [Новицкий Б.Г. Применение акустических колебаний в химико-технологических процессах. - М.: Химия, 1983. - 192с.: стр. 111 и 136].The installation of a cylindrical spring with the elasticity of the coils, obeying the expression (1), and a fan with an electric motor contributes to the transfer of axial vibrations of the spiral channel with a corrugated steel sheet into a resonant mode with a high amplitude, and such vibrations further intensify heat transfer, which contributes to an increase in the performance of the proposed design air cooler [Novitsky B.G. Application of acoustic oscillations in chemical-technological processes. - M.: Chemistry, 1983. - 192p.: pp. 111 and 136].
Спиральный канал со стальным гофрированным листом, закрепленные в газораспределительных решетках, образуют пружинный маятник, собственная частота колебаний которого определяется выражением:A spiral channel with a steel corrugated sheet, fixed in gas distribution grids, form a spring pendulum, the natural frequency of which is determined by the expression:
(2) (2)
Если m - масса спирального канала, гофрированного листа и газораспределительной решетки, то упругость витков цилиндрической пружины, обеспечивающей собственную частоту колебаний νс, исходя из уравнения (2) описывается выражением:If m is the mass of the spiral channel, corrugated sheet and gas distribution grid, then the elasticity of the coils of the cylindrical spring, providing the natural oscillation frequency ν with , based on equation (2) is described by the expression:
При частоте вращения f вентилятора, совпадающей с собственной частотой колебаний νс, происходит резонансный режим вибрации спирального канала со стальным гофрированным листом, закрепленных в газораспределительной решетке с высокой амплитудой [Яворский В.М, Детлаф А.А. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов. - М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1963. - с. 510].When the rotational speed f of the fan coincides with the natural oscillation frequency ν with , there is a resonant mode of vibration of the spiral channel with a steel corrugated sheet, fixed in a gas distribution grid with a high amplitude [Yavorsky V.M, Detlaf A.A. Handbook of physics for engineers and university students. - M.: State publishing house of physical and mathematical literature, 1963. - p. 510].
На чертеже изображена схема предлагаемой конструкции воздушного охладителя.The drawing shows a diagram of the proposed design of the air cooler.
Воздушный охладитель состоит из трубы-обечайки 1, спирального канала 2, крышки 3, в которой установлены патрубки отвода воздуха 4, гофрированный лист 5, и цилиндрических пружин 6 с упругостью витков
Воздушный охладитель работает следующим образом.The air cooler works as follows.
Внутрь корпуса 1 снизу через диффузор 9 под газораспределительную решетку 13 подается воздух вентилятором 10, который приводится во вращение электродвигателем 11 с частотой f. Горячий теплоноситель через штуцер 7 подается в спиральный канал 2 и покидает его через штуцер 8. Газораспределительные решетки 13 и 14, спиральный канал 2, гофрированный лист 5 совершают продольные колебания в резонансном режиме с большой амплитудой, в виду того, что частота вращения f вентилятора 10 совпадает с собственной частотой колебаний νс, пружинного маятника, образованного цилиндрическими пружинами 6 и общей массой m, находящейся на ней. Отработанный воздух уходит по патрубкам 4.Inside the
Пример. Пусть масса спирального канала 2, гофрированного листа 5 и газораспределительных решеток 13 и 14 составит m=500 кг, а частота вращения вентилятора f =45, Гц. Example. Let the mass of the
Согласно выражению (1) определим число N цилиндрических пружин 6, приняв упругость витков каждой из них
в этом случае собственная частота колебаний спирального канал 2 и стального гофрированного листа 5, закрепленных в газораспределительных решетках 13 и 14, в совокупности образующие пружинный маятник, согласно выражению (3) составит:in this case, the natural oscillation frequency of the
Таким образом, установка на цилиндрические пружины 6 газораспределительных решеток 13 и 14, спирального канала 2 и гофрированной ленты 5 при выполнении условия (1) для упругости витков цилиндрической пружины 6 обеспечивает резонансный режим вертикальных колебаний с высокой амплитудой, что увеличивает скорость теплообменных процессов, а значит, увеличивает основное время работы аппарата, связанное с процессом теплообмена и в целом способствует росту производительности.Thus, the installation of
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021120233U RU209164U1 (en) | 2021-07-09 | 2021-07-09 | air cooler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021120233U RU209164U1 (en) | 2021-07-09 | 2021-07-09 | air cooler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU209164U1 true RU209164U1 (en) | 2022-02-03 |
Family
ID=80215199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021120233U RU209164U1 (en) | 2021-07-09 | 2021-07-09 | air cooler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU209164U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU218647U1 (en) * | 2023-04-13 | 2023-06-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | air cooler |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU898255A2 (en) * | 1980-03-19 | 1982-01-15 | Московский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт пищевой промышленности | Heat exchanger |
RU2323401C2 (en) * | 2006-06-09 | 2008-04-27 | Олег Савельевич Кочетов | Horizontal spiral vibration dryer |
RU2448319C1 (en) * | 2011-06-21 | 2012-04-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" (ОАО НПО "ЦНИИТМАШ") | Air cooler of oxygen-hydrogen mixture |
KR20140024726A (en) * | 2012-08-21 | 2014-03-03 | 노창식 | Apparatus for preventing a scale in cooling coils and pipes |
RU2701788C1 (en) * | 2019-05-31 | 2019-10-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" | Heat exchanger |
-
2021
- 2021-07-09 RU RU2021120233U patent/RU209164U1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU898255A2 (en) * | 1980-03-19 | 1982-01-15 | Московский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт пищевой промышленности | Heat exchanger |
RU2323401C2 (en) * | 2006-06-09 | 2008-04-27 | Олег Савельевич Кочетов | Horizontal spiral vibration dryer |
RU2448319C1 (en) * | 2011-06-21 | 2012-04-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" (ОАО НПО "ЦНИИТМАШ") | Air cooler of oxygen-hydrogen mixture |
KR20140024726A (en) * | 2012-08-21 | 2014-03-03 | 노창식 | Apparatus for preventing a scale in cooling coils and pipes |
RU2701788C1 (en) * | 2019-05-31 | 2019-10-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" | Heat exchanger |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU218647U1 (en) * | 2023-04-13 | 2023-06-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | air cooler |
RU218635U1 (en) * | 2023-04-13 | 2023-06-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | air cooler |
RU218838U1 (en) * | 2023-04-13 | 2023-06-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | air cooler |
RU218830U1 (en) * | 2023-04-13 | 2023-06-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | air cooler |
RU218856U1 (en) * | 2023-04-13 | 2023-06-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | air cooler |
RU219314U1 (en) * | 2023-04-13 | 2023-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | air cooler |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Mueller et al. | Review of various types of flow maldistribution in heat exchangers | |
EP3410053A1 (en) | Air-cooled heat exchanger | |
US2729433A (en) | Heat exchanger with removable tube banks | |
RU209164U1 (en) | air cooler | |
LU102100B1 (en) | Portable heat exchange device having arrayed planar elastic vortex tubes | |
RU218647U1 (en) | air cooler | |
RU218838U1 (en) | air cooler | |
RU218830U1 (en) | air cooler | |
RU219314U1 (en) | air cooler | |
CN214361534U (en) | Vacuum high-pressure gas quenching furnace | |
RU218856U1 (en) | air cooler | |
RU218635U1 (en) | air cooler | |
US1421221A (en) | Radiator for explosion engines | |
JP2006526098A (en) | Fuel cooling device having an internal structure made of a thin plate connected to an air conditioner mounted on an automobile | |
RU200615U1 (en) | AIR COOLING UNIT WITH SECTIONAL BARRIERS | |
US1208790A (en) | Heating and cooling apparatus. | |
RU2402734C1 (en) | Heat exchanger | |
RU2617668C1 (en) | Gas air cooler | |
RU201175U1 (en) | Air cooling heat exchanger | |
CN114018074A (en) | Space double-vortex-tube elastic tube bundle heat exchanger | |
US3759320A (en) | Coil as mount for associated equipment | |
RU66801U1 (en) | AIR COOLING UNIT MONOBLOCK COMPLETE | |
CN214199292U (en) | Condenser | |
RU209695U1 (en) | Air cooler type AVG (modernized) | |
RU2788016C1 (en) | Air-air heat exchanger |