RU2786682C1

RU2786682C1 - Heat exchange unit with at least one multi-pass heat exchanger and method for operation of such a heat exchange unit

Info

Publication number: RU2786682C1
Application number: RU2021130417A
Authority: RU
Inventors: Альфред ДР. ЭРХАРД; Хансьёрг БРЕНТРОП
Original assignee: Гюнтнер Гмбх Унд Ко. Кг
Priority date: 2019-04-18
Filing date: 2020-03-23
Publication date: 2022-12-23

Abstract

FIELD: heat exchange.

SUBSTANCE: invention relates to a heat exchange unit with at least one multi-pass heat exchanger containing a first collector (1) with a first connecting branch pipe (1a) for connecting to the fluid line (9); a second collector (2) with a second connecting branch pipe (2a) for connecting to the fluid line (9); and at least at least one first return collector (4), as well as multiple pipes (5) designed to ensure the passage of a fluid, in particular, water, wherein the first collector (1) and the second collector (2) are located at the same end (A) of the heat exchange unit; the return collector (4) is located at the opposite end (B) thereof, and the pipes (5) extend from one end (A) to the opposite end (B), wherein the first connecting branch pipe (1a) located at or at least near the lowermost point (T) of the first collector (1), and at the second connecting branch pipe (2a) is located at or at least near the lowermost point (T) of the second collector (2). In order to ensure that the heat exchange unit can be quickly filled with fluid and emptied, a third connecting branch pipe (3) is located on the first collector (1) and/or on the second collector (2) at or at least near the uppermost point (H) of the corresponding collector (1 or 2), and at least one vent (10) is located at or at least near the uppermost point (T) of the return manifold (4) for equalising the pressure with the environment.

EFFECT: higher cooling capacity with a maximum possible efficiency.

15 cl, 12 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Изобретение относится к теплообменной установке по меньшей мере с одним многопроходным теплообменником, содержащим первый и второй коллекторы, каждый из которых имеет соединительный патрубок для подключения к линии текучей среды, а также по меньшей мере один первый разворотный коллектор и несколько труб, по которым предусмотрена возможность протекания текучей среды, в частности воды. Кроме того, изобретение относится к способу эксплуатации такой теплообменной установки.The invention relates to a heat exchange plant with at least one multi-pass heat exchanger, containing the first and second collectors, each of which has a connecting pipe for connection to a fluid line, as well as at least one first reversal collector and several pipes through which the possibility of flow is provided fluid, in particular water. In addition, the invention relates to a method for operating such a heat exchanger.

Уровень техникиState of the art

Такие теплообменные установки по меньшей мере с одним многопроходным теплообменником могут использоваться, например, в качестве циркуляционных охладителей в системах охлаждения для охлаждения текучей среды, используемой в системе охлаждения в качестве теплоносителя. Циркуляционный охладитель обычно устанавливают снаружи охлаждаемого устройства, например, снаружи здания. Если в качестве теплоносителя используется вода, существует риск замерзания теплоносителя в месте установки циркуляционного охладителя при наступлении морозов.Such heat exchangers with at least one multi-pass heat exchanger can be used, for example, as circulation coolers in cooling systems for cooling the fluid used in the cooling system as a heat carrier. The circulating cooler is usually installed outside the device to be cooled, such as outside a building. If water is used as the heating medium, there is a risk of the heating medium freezing at the place where the circulating cooler is installed when frost sets in.

Поэтому из уровня техники известны системы охлаждения с теплообменными установками, позволяющие опорожнять циркуляционный охладитель в режиме защиты от замерзания. Так, например, в патентной заявке WO2018/184908 А1 раскрыта система охлаждения с циркуляцией воды в качестве теплоносителя, содержащая циркуляционный охладитель и резервуар для воды, причем на первом концевом участке циркуляционного охладителя находится впускной коллектор и выпускной коллектор, а на втором концевом участке, противоположном первому концевому участку, находится разворотный коллектор с первой и второй ветвью, расположенными V-образно друг относительно друга. Первая и вторая ветвь разворотного коллектора соединены друг с другом соединительной ветвью, расположенной на их верхнем конце, причем в соединительной ветви предусмотрено вентиляционное отверстие. Между впускным коллектором и первой ветвью разворотного коллектора проходит первый трубопровод, поднимающийся в направлении потока, а между второй ветвью разворотного коллектора и выпускным коллектором проходит второй трубопровод, опускающийся в направлении потока. Безнапорный резервуар для воды соединен с входом на впускном коллекторе и выходом на выпускном коллекторе, вследствие чего охлаждающую воду, находящуюся в резервуаре для воды, можно направлять по замкнутому контуру через циркуляционный охладитель. Для приточной и вытяжной вентиляции резервуар для воды соединен с циркуляционным охладителем линией приточной/вытяжной вентиляции, выходящей в вентиляционное отверстие на соединительной ветви разворотного коллектора. Выполненный таким образом циркуляционный охладитель содержит два последовательно соединенных однопроходных змеевика с первой трубной конструкцией, выполненной в виде подводящей линии, соединяющей впускной коллектор с разворотным коллектором и образующей первый однопроходный змеевик, и второй трубной конструкцией, образующей второй однопроходный змеевик и проходящей между разворотным коллектором и выпускным коллектором, чтобы соединить разворотный коллектор с выпускным коллектором. В режиме циркуляционного охлаждения вода, проходящая через трубные конструкции, охлаждается путем теплообмена с всасываемым окружающим воздухом. Для этого охлаждающую воду, находящуюся в резервуаре для воды, пропускают через циркуляционный охладитель с помощью циркуляционного насоса. Для опорожнения циркуляционного охладителя при опасности замерзания в этой известной системе охлаждения предусмотрено отключение циркуляционного насоса. Когда циркуляционный насос выключен, циркуляционный охладитель автоматически опорожняется в результате постоянной приточной/вытяжной вентиляции разворотного коллектора в сочетании с уклоном обеих трубных конструкций обоих однопроходных змеевиков.Therefore, refrigeration systems with heat exchangers are known from the prior art, allowing the circulating cooler to be emptied in frost protection mode. For example, patent application WO2018/184908 A1 discloses a cooling system with circulation of water as a heat carrier, containing a circulation cooler and a reservoir for water, and at the first end section of the circulation cooler there is an inlet manifold and an exhaust manifold, and at the second end section, opposite the first end section, there is a reversal collector with the first and second branches arranged in a V-shape relative to each other. The first and second branches of the turnpike collector are connected to each other by a connecting branch located at their upper end, and an air vent is provided in the connecting branch. Between the intake manifold and the first branch of the reversal manifold passes the first pipeline, rising in the direction of flow, and between the second branch of the reversal manifold and the exhaust manifold passes the second pipeline, descending in the direction of flow. The unpressurized water tank is connected to an inlet on the intake manifold and an outlet on the exhaust manifold, so that the cooling water in the water tank can be led in a closed circuit through the circulation cooler. For supply and exhaust ventilation, the water tank is connected to the circulation cooler by a supply/exhaust ventilation line leading to a vent on the connecting branch of the reversal manifold. The circulating cooler made in this way comprises two single-pass coils connected in series with a first tubular structure made in the form of a supply line connecting the inlet manifold to the reversal manifold and forming the first single-pass coil, and a second tubular structure forming the second single-pass coil and passing between the reversal manifold and the outlet manifold to connect the reversal manifold to the exhaust manifold. In circulating cooling mode, the water passing through the pipe structures is cooled by heat exchange with the ambient air sucked in. To do this, the cooling water in the water tank is passed through a circulating cooler using a circulating pump. In order to empty the circulation cooler in the event of a risk of freezing, this known cooling system provides for switching off the circulation pump. When the circulating pump is off, the circulating cooler is automatically emptied as a result of the constant supply/exhaust ventilation of the reversal manifold in combination with the slope of both tube structures of both single pass coils.

Тем не менее, теплообменные установки с одним или несколькими последовательно соединенными однопроходными змеевиками (однопроходные теплообменники) имеют более низкую эффективность охлаждения по сравнению с многопроходными системами, в которых охлаждающая среда проходит через теплообменник или теплообменники несколько раз. Поэтому для повышения эффективности охлаждения и охлаждающей способности часто применяют теплообменники с многопроходными змеевиками. Это необходимо, в частности, для обеспечения охлаждающей способности от 100 до 1500 кВт.However, heat exchangers with one or more single-pass coils connected in series (single-pass coils) have lower cooling efficiency compared to multi-pass systems in which the cooling medium passes through the coil or coils multiple times. Therefore, to improve the cooling efficiency and cooling capacity, heat exchangers with multi-pass coils are often used. This is necessary in particular to ensure a cooling capacity of 100 to 1500 kW.

Устройство охлаждения с двухпроходным змеевиком известно, например, из патентной заявки WO 90/15299-А. Охлаждающая вода, используемая в нем в качестве теплоносителя, дважды проходит через теплообменник системы охлаждения (двухпроходный теплообменник). Для этого теплообменник содержит впускной коллектор, расположенный на одном конце теплообменника, и выпускной коллектор, а также разворотный коллектор, расположенный на противоположном конце теплообменника, причем между впускным коллектором и разворотным коллектором проходят трубы, выполненные в виде подводящих линий, а между разворотным коллектором и выпускным коллектором проходят трубы, выполненные в виде обратных линий. В режиме циркуляционного охлаждения охлаждающая вода в первом проходе протекает через подводящие линии, а во втором проходе - через обратные линии. Во время прохождения охлаждающей воды по трубам двухпроходного теплообменника в целях охлаждения охлаждающей воды происходит теплообмен с потоком окружающего воздуха, всасываемого вентилятором и пропускаемого через двухпроходный теплообменник.A two-pass coil refrigeration device is known, for example, from WO 90/15299-A. The cooling water used in it as a heat carrier passes through the heat exchanger of the cooling system twice (two-pass heat exchanger). To do this, the heat exchanger contains an inlet manifold located at one end of the heat exchanger and an outlet manifold, as well as a reversal manifold located at the opposite end of the heat exchanger, moreover, pipes made in the form of supply lines pass between the inlet manifold and the reversal manifold, and between the reversal manifold and the outlet pipes made in the form of return lines pass through the collector. In circulation cooling mode, the cooling water flows in the first pass through the supply lines and in the second pass through the return lines. During the passage of the cooling water through the pipes of the two-pass heat exchanger, in order to cool the cooling water, heat is exchanged with the flow of ambient air sucked in by the fan and passed through the two-pass heat exchanger.

При использовании многопроходных теплообменников в регионах, подверженных заморозкам, существует риск, что многопроходный теплообменник не удастся осушить достаточно быстро или полностью, чтобы предотвратить замерзание теплоносителя (в частности, охлаждающей воды). В частности, в случае очень быстрого снижения температуры теплоносителя в многопроходном теплообменнике вследствие быстрого снижения температуры окружающей среды или сильного воздействия ветра на теплообменник, даже при использовании многопроходных теплообменников необходимо обеспечить возможность полного осушения теплообменника за очень короткое время, чтобы предотвратить замерзание теплоносителя. Однако быстрое опорожнение многопроходного теплообменника затруднено вследствие большой длины труб, по которым теплоноситель проходит несколько раз, и обусловленной этим большой длины пути транспортировки теплоносителя по трубам многопроходного теплообменника. Длина труб (подводящей или обратной линии) может составлять от 3 до 15 метров. По этой же причине трудно быстро заполнить многопроходный теплообменник при возобновлении работы системы охлаждения после исчезновения опасности замерзания.When using multi-pass heat exchangers in frost-prone regions, there is a risk that the multi-pass heat exchanger cannot be dried quickly or completely enough to prevent freezing of the heating medium (in particular the cooling water). In particular, in the case of a very rapid decrease in the temperature of the heating medium in a multi-pass heat exchanger due to a rapid decrease in the ambient temperature or a strong wind effect on the heat exchanger, even when using multi-pass heat exchangers, it must be possible to completely dry the heat exchanger in a very short time in order to prevent freezing of the heating medium. However, the rapid emptying of the multi-pass heat exchanger is difficult due to the large length of the pipes through which the coolant passes several times, and the resulting long path for transporting the coolant through the pipes of the multi-pass heat exchanger. The length of the pipes (supply or return line) can be from 3 to 15 meters. For the same reason, it is difficult to quickly fill a multi-pass heat exchanger when the cooling system is restarted after the danger of freezing has disappeared.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Таким образом, задачей изобретения является разработка теплообменной установки по меньшей мере с одним многопроходным теплообменником, имеющей высокую охлаждающую способность при максимально возможной эффективности, а также возможность максимально быстрого и полного опорожнения при риске замерзания и максимально быстрого заполнения теплоносителем для возобновления работоспособности циркуляционного охлаждения после исчезновения риска замерзания.Thus, the object of the invention is to develop a heat exchange plant with at least one multi-pass heat exchanger, having a high cooling capacity with the highest possible efficiency, as well as the possibility of the fastest and most complete emptying at the risk of freezing and the fastest possible filling with a heating medium to resume circulation cooling after the risk disappears. freezing.

Поставленные задачи решены предложенной изобретением теплообменной установкой с признаками, раскрытыми в пункте 1 формулы, а также способом с признаками, раскрытыми в пункте 20 формулы. Кроме того, задача решена системой охлаждения с признаками, раскрытыми в пункте 19 формулы, в которой предложенную изобретением теплообменную установку используют в качестве циркуляционного охладителя для охлаждения текучей среды, используемой в качестве теплоносителя.The tasks are solved by the heat exchanger proposed by the invention with the features disclosed in paragraph 1 of the formula, as well as by the method with the features disclosed in paragraph 20 of the formula. In addition, the problem is solved by a cooling system with the features disclosed in claim 19, in which the heat exchanger proposed by the invention is used as a circulation cooler for cooling the fluid used as a heat carrier.

Теплообменная установка согласно изобретению содержит по меньшей мере один многопроходный теплообменник, в частности двухпроходный или четырехпроходный теплообменник, причем каждый теплообменник содержит первый и второй коллекторы, каждый из которых имеет соединительный патрубок для соединения с линией текучей среды, а также по меньшей мере один первый разворотный коллектор и несколько труб, по которым предусмотрена возможность протекания текучей среды, в частности воды, используемой в качестве теплоносителя. При этом первый и второй коллекторы расположены на одном конце теплообменной установки, первый разворотный коллектор расположен на противоположном конце теплообменной установки, и трубы проходят от одного конца до противоположного конца, соединяя первый и второй коллекторы с разворотным коллектором. Таким образом, в наиболее низкой точке или по меньшей мере вблизи наиболее низкой точки первого коллектора расположен первый соединительный патрубок, а в наиболее низкой точке или по меньшей мере вблизи наиболее низкой точки второго коллектора расположен второй соединительный патрубок. Кроме того, в наиболее высокой точке или по меньшей мере вблизи наиболее высокой точки второго коллектора расположен третий соединительный патрубок.The heat exchange plant according to the invention comprises at least one multi-pass heat exchanger, in particular a two-pass or four-pass heat exchanger, each heat exchanger comprising first and second headers, each of which has a connection pipe for connection to a fluid line, as well as at least one first reversal header and a plurality of pipes through which a fluid medium, in particular water, is provided to be used as a heat carrier. Wherein the first and second collectors are located at one end of the heat exchanger, the first reversal collector is located at the opposite end of the heat exchanger, and the pipes run from one end to the opposite end, connecting the first and second collectors with the reversal collector. Thus, at the lowest point or at least near the lowest point of the first manifold, the first connection pipe is located, and at the lowest point, or at least near the lowest point of the second collector, the second connection pipe is located. In addition, at the highest point, or at least near the highest point of the second manifold, a third connecting pipe is located.

Под наиболее высокой точкой коллектора понимают геодезически наивысшую точку соответствующего коллектора. Под наиболее низкой точкой в каждом случае понимают геодезически наинизшую точку соответствующего устройства (коллектора), в частности, наинизшую точку в вертикальном направлении. При этом в каждом случае в понятие включена точка, расположенная по меньшей мере вблизи геодезически наивысшей или геодезически наинизшей точки.The highest point of a reservoir is understood to be the geodesically highest point of the respective reservoir. The lowest point is understood in each case to be the geodesically lowest point of the device (collector) concerned, in particular the lowest point in the vertical direction. Moreover, in each case, the concept includes a point located at least near the geodesically highest or geodesically lowest point.

Конструкция предложенной изобретением теплообменной установки по меньшей мере с одним многопроходным теплообменником позволяет быстро опорожнять и быстро заполнять многопроходный теплообменник текучей средой, используемой в качестве теплоносителя, таким образом, чтобы при опасности замерзания во время опорожнения текучая среда могла стекать под действием силы тяжести в результате наклона труб относительно горизонтали одновременно из всех труб в первый и второй коллекторы, а также в третий разворотный коллектор, и оттуда в каждом случае через соединительный патрубок (первый или второй соединительный патрубок), расположенный в наиболее низкой точке первого и второго коллектора и третьего разворотного коллектора, в линию текучей среды, соединенную с соединительным патрубком. Соответственно, в режиме заполнения текучую среду можно очень быстро вводить в направлении, противоположном направлению действия силы тяжести, из первого и второго коллектора одновременно во все трубы многопроходного теплообменника. Это значительно ускоряет опорожнение или заполнение теплообменника, так как текучая среда не поступает в многопроходный теплообменник или теплообменники в соответствии с направлением ее движения во время циркуляционного охлаждения теплообменной установки, а может одновременно поступать через первый и второй коллектор во все трубы многопроходного теплообменника или вытекать из всех труб многопроходного теплообменника.The design of the heat exchanger according to the invention with at least one multi-pass heat exchanger makes it possible to quickly empty and quickly fill the multi-pass heat exchanger with the fluid used as a heat carrier, so that, if there is a risk of freezing during emptying, the fluid can drain by gravity as a result of the inclination of the pipes relative to the horizontal simultaneously from all pipes to the first and second collectors, as well as to the third reversal collector, and from there in each case through the connecting pipe (first or second connecting pipe) located at the lowest point of the first and second collectors and the third reversal collector, in a fluid line connected to the connecting pipe. Accordingly, in the filling mode, the fluid can be introduced very quickly in a direction opposite to the direction of gravity from the first and second headers simultaneously to all tubes of the multi-pass heat exchanger. This greatly accelerates the emptying or filling of the heat exchanger, since the fluid does not enter the multi-pass heat exchanger or heat exchangers in accordance with the direction of its movement during the circulation cooling of the heat exchanger, but can simultaneously enter through the first and second collectors into all pipes of the multi-pass heat exchanger or flow out of all pipes of a multi-pass heat exchanger.

Быстрое вытекание текучей среды из труб многопроходного теплообменника в режиме опорожнения обеспечивается наклоном труб относительно горизонтальной плоскости. Трубы, целесообразно проложенные параллельно друг другу, предпочтительно, располагаются под углом от 0,5° до 5° к горизонтали, особенно предпочтительно, под углом от 2° до 4°, в частности, 3°.The rapid outflow of fluid from the tubes of the multi-pass heat exchanger in the emptying mode is provided by the inclination of the tubes relative to the horizontal plane. The pipes, expediently laid parallel to each other, are preferably arranged at an angle of 0.5° to 5° to the horizontal, particularly preferably at an angle of 2° to 4°, in particular 3°.

Многопроходный теплообменник может представлять собой, например, двухпроходный теплообменник, в котором текучая среда дважды проходит через трубы теплообменника и, таким образом, участвует в теплообмене с охлаждающим воздухом, направленно всасываемым из окружающей среды одним или несколькими вентиляторами и пропускаемым через теплообменник.The multi-pass heat exchanger may be, for example, a two-pass heat exchanger in which the fluid passes twice through the heat exchanger tubes and thus participates in heat exchange with cooling air directed from the environment by one or more fans and passed through the heat exchanger.

При этом трубы каждого многопроходного теплообменника разделены на первую и вторую группу труб, при этом первая группа труб служит подводящими линиями, а вторая группа труб - обратными линиями. В режиме циркуляционного охлаждения текучую среду можно вводить в первый коллектор, например, через первый соединительный патрубок, выполненный в виде впускного коллектора, и текучая среда будет протекать по подводящим линиям (первой группе труб) двухпроходного теплообменника первым потоком в первый разворотный коллектор и далее в обратные линии (вторую группу труб) с тем, чтобы впоследствии текучая среда могла протекать обратно вторым потоком по обратным линиям во второй коллектор (выпускной коллектор). Текучая среда вытекает из двухпроходного теплообменника через третий соединительный патрубок, расположенный в наиболее высокой точке второго коллектора. При этом два коллектора (первый коллектор и второй коллектор) можно менять местами, то есть возможен вариант, в котором текучая среда будет сначала поступать во второй коллектор, выполненный в виде впускного коллектора, и вытекать из первого коллектора, выполненного в виде выпускного коллектора.In this case, the pipes of each multi-pass heat exchanger are divided into the first and second groups of pipes, while the first group of pipes serves as supply lines, and the second group of pipes serves as return lines. In circulation cooling mode, fluid can be introduced into the first manifold, for example, through the first connecting pipe made in the form of an intake manifold, and the fluid will flow through the supply lines (first group of pipes) of the two-pass heat exchanger with the first flow into the first reversal manifold and then to the return line (the second group of pipes) so that subsequently the fluid can flow back in the second stream through the return lines to the second manifold (exhaust manifold). Fluid flows out of the two-pass heat exchanger through a third connection located at the highest point of the second manifold. In this case, the two manifolds (the first manifold and the second manifold) can be interchanged, that is, a variant is possible in which the fluid will first enter the second manifold, made in the form of an intake manifold, and flow out of the first manifold, made in the form of an exhaust manifold.

Многопроходный теплообменник также может представлять собой четырехпроходный теплообменник, в котором текучая среда четыре раза проходит через трубы теплообменника, участвуя при этом в теплообмене с охлаждающим воздухом. В четырехпроходном теплообменнике, помимо первого и второго коллекторов и первого разворотного коллектора, предусмотрены второй и третий разворотные коллекторы, причем первый и второй коллекторы, а также третий разворотный коллектор расположены на одном конце теплообменной установки, а первый и второй разворотные коллекторы расположены на противоположном конце теплообменной установки, и трубы проходят от одного конца до противоположного конца, соединяя первый и второй коллекторы с одним из разворотных коллекторов. При этом, в свою очередь, в наиболее низкой точке или по меньшей мере вблизи наиболее низкой точки первого коллектора и второго коллектора расположен соединительный патрубок (первый и второй соединительный патрубок), а на втором коллекторе, в свою очередь, в наиболее высокой точке или по меньшей мере вблизи наиболее высокой точки второго коллектора расположен третий соединительный патрубок. При этом на третьем разворотном коллекторе в наиболее низкой точке или по меньшей мере вблизи наиболее низкой точки третьего разворотного коллектора целесообразно расположен четвертый соединительный патрубок.The multi-pass heat exchanger may also be a four-pass heat exchanger in which the fluid passes through the heat exchanger tubes four times while participating in heat exchange with the cooling air. In a four-pass heat exchanger, in addition to the first and second headers and the first reversal header, second and third reversal headers are provided, wherein the first and second headers, as well as the third reversal header, are located at one end of the heat exchange unit, and the first and second reversal headers are located at the opposite end of the heat exchanger. installation, and pipes run from one end to the opposite end, connecting the first and second collectors to one of the reversal collectors. At the same time, in turn, at the lowest point or at least near the lowest point of the first collector and the second collector, a connecting pipe (first and second connecting pipe) is located, and on the second collector, in turn, at the highest point or along at least near the highest point of the second collector is the third connecting pipe. At the same time, on the third reversal collector at the lowest point or at least near the lowest point of the third reversal collector, the fourth connecting pipe is expediently located.

В режиме циркуляционного охлаждения четырехпроходного теплообменника текучая среда может поступать в первый коллектор, например, через первый соединительный патрубок, выполненный в виде впускного коллектора, и текучая среда будет протекать по подводящим линиям (первой группе труб) четырехпроходного теплообменника первым потоком к первому разворотному коллектору и оттуда в обратные линии (вторую группу труб), так что текучая среда далее поступает вторым потоком в обратные линии к третьему разворотному коллектору на первом конце теплообменной установки и далее из третьего разворотного коллектора обратно в трубы первой группы (подводящие линии), и поступает третьим потоком во второй разворотный коллектор и далее снова в трубы второй группы (обратные линии), после чего, наконец, возвращается четвертым потоком во второй коллектор (выпускной коллектор). При этом текучая среда вытекает из многопроходного теплообменника через третий соединительный патрубок, расположенный в наиболее высокой точке второго коллектора. При этом оба коллектора (первый коллектор и второй коллектор) также можно менять местами, то есть возможен вариант, в котором текучая среда будет поступать во второй коллектор, выполненный в виде впускного коллектора, и вытекать из первого коллектора, выполненного в виде выпускного коллектора.In the circulation cooling mode of the four-pass heat exchanger, the fluid may enter the first manifold, for example, through the first connection pipe made in the form of an inlet manifold, and the fluid will flow through the supply lines (first group of pipes) of the four-pass heat exchanger in the first stream to the first reversal manifold and from there into the return lines (second group of pipes), so that the fluid then flows as a second flow into the return lines to the third reversal header at the first end of the heat exchanger and from the third reversal header back into the pipes of the first group (supply lines), and enters the third flow into the second reversal manifold and then again into the pipes of the second group (return lines), after which, finally, it returns as a fourth stream to the second manifold (exhaust manifold). When this fluid follows from the multi-pass heat exchanger through the third connecting pipe located at the highest point of the second collector. In this case, both manifolds (the first manifold and the second manifold) can also be interchanged, that is, a variant is possible in which the fluid will enter the second manifold, made in the form of an intake manifold, and flow out of the first manifold, made in the form of an exhaust manifold.

Чтобы гарантировать, что многопроходный теплообменник при заполнении и во время режима циркуляционного охлаждения каждый раз полностью заполняется текучей средой (что позволяет повысить эффективность), для двухпроходного и четырехпроходного теплообменника предпочтителен вариант, в котором текучая среда поступает в теплообменник через первый соединительный патрубок (в наиболее низкой точке первого коллектора) и вытекает из теплообменника через третий соединительный патрубок (в наиболее высокой точке второго коллектора). Предпочтительно, коллектор (второй коллектор), в наиболее высокой точке которого находится третий соединительный патрубок, расположен на внешней стороне теплообменной установки, т.е. по направлению к площади натекания.In order to ensure that the multi-pass heat exchanger is completely filled with fluid each time during filling and during the circulation cooling mode (which allows for increased efficiency), it is preferable for a two-pass and four-pass heat exchanger in which the fluid enters the heat exchanger through the first connection pipe (at the lowest point of the first collector) and flows out of the heat exchanger through the third connection pipe (at the highest point of the second collector). Preferably, the header (second header), at the highest point of which the third connection pipe is located, is located on the outside of the heat exchanger, i. e. towards the area of leakage.

Для выравнивания давления с окружающей средой (т.е. с атмосферным давлением воздуха) по меньшей мере на одном из разворотных коллекторов, в частности на первом и, в случае четырехпроходного теплообменника, на втором разворотном коллекторе, предусмотрено вентиляционное отверстие. Вентиляционное отверстие, целесообразно, расположено в наиболее высокой точке или вблизи наиболее высокой точки соответствующего разворотного коллектора. Это обеспечивает полную приточную и вытяжную вентиляцию разворотного коллектора.In order to equalize the pressure with the environment (i.e. atmospheric air pressure) at least one of the reversal manifolds, in particular the first and, in the case of a four-pass heat exchanger, the second reversal manifold, is provided with a vent. The vent is suitably located at or near the highest point of the corresponding reversal manifold. This ensures complete supply and exhaust ventilation of the reversal manifold.

Коллекторы, то есть первый и второй коллекторы, а также каждый разворотный коллектор, могут быть выполнены в виде трубчатых многосекционных коллекторов. Трубы коллекторов могут быть расположены таким образом, чтобы их продольная ось была ориентирована по вертикали или под углом к вертикали.The collectors, that is, the first and second collectors, as well as each reversal collector, can be made in the form of tubular multi-section collectors. Collector pipes can be arranged in such a way that their longitudinal axis is oriented vertically or at an angle to the vertical.

Высокая эффективность теплообмена и компактная конструкция теплообменной установки могут быть достигнуты в том случае, если теплообменное устройство содержит два расположенных друг напротив друга многопроходных теплообменника, причем оба многопроходных теплообменника наклонены к вертикали и расположены в виде буквы V друг относительно друга. При таком наклонном расположении теплообменников трубчатые коллекторы (первый и второй коллекторы, а также разворотные коллекторы) также расположены под углом к вертикали.High heat exchange efficiency and a compact design of the heat exchanger can be achieved if the heat exchanger comprises two oppositely arranged multi-pass heat exchangers, both multi-pass heat exchangers being vertically inclined and positioned in a V-shape relative to each other. With such an inclined arrangement of the heat exchangers, the tubular collectors (the first and second collectors, as well as the reversal collectors) are also located at an angle to the vertical.

Особенно компактная конструкция может быть достигнута в том случае, если первый и второй разворотные коллекторы находятся в общей сборной трубе с расположенной в ней перегородкой, причем перегородка делит общую сборную трубу на область притока, образующую первый коллектор, и область оттока, образующую второй коллектор. Аналогичным образом, в случае четырехпроходного теплообменника первый и второй разворотные коллекторы, расположенные друг рядом с другом на другом конце теплообменной установки, также могут быть расположены в общей сборной трубе с перегородкой, причем перегородка делит сборную трубу по меньшей мере на две области, причем первая область образует первый разворотный коллектор, а вторая область - второй разворотный коллектор.A particularly compact design can be achieved if the first and second reversal headers are located in a common collecting pipe with a baffle located therein, the baffle dividing the common collecting pipe into an inflow area forming the first header and an outflow area forming the second header. Similarly, in the case of a four-pass heat exchanger, the first and second reversal headers, located next to each other at the other end of the heat exchange unit, can also be located in a common collecting pipe with a baffle, and the baffle divides the collecting pipe into at least two areas, and the first area forms the first reversal collector, and the second area - the second reversal collector.

Соответственно, в случае четырехпроходного теплообменника первый коллектор, второй коллектор и третий разворотный коллектор, расположенные друг рядом с другом на одном конце теплообменника, также могут быть помещены в общую сборную трубу, причем сборная труба снова содержит перегородку, делящую сборную трубу по меньшей мере на область притока (образующую первый коллектор), область оттока (образующую второй коллектор) и область разворота (образующую третий разворотный коллектор). При этом первый, второй, третий и четвертый соединительные патрубки расположены в общей сборной трубе, причем первый соединительный патрубок расположен в области притока в наиболее низкой точке общей сборной трубы, второй соединительный патрубок расположен в области оттока в наиболее высокой точке общей сборной трубы, третий соединительный патрубок расположен в области оттока в наиболее низкой точке общей сборной трубы, а четвертый соединительный патрубок расположен в наиболее низкой точке области разворота.Accordingly, in the case of a four-pass heat exchanger, the first header, the second header and the third reversal header, located next to each other at one end of the heat exchanger, can also be placed in a common collection pipe, and the collection pipe again contains a partition dividing the collection pipe into at least an area an inflow region (forming the first reservoir), an outflow region (forming the second reservoir), and a reversal region (forming the third reversal reservoir). In this case, the first, second, third and fourth connecting pipes are located in the common collection pipe, and the first connection pipe is located in the inflow area at the lowest point of the common collection pipe, the second connection pipe is located in the outflow area at the highest point of the common collection pipe, the third connection the branch pipe is located in the outflow area at the lowest point of the common collection pipe, and the fourth connecting pipe is located at the lowest point of the turn area.

Чтобы иметь возможность открывать или закрывать первый и второй соединительные патрубки, а также, если применимо, четвертый соединительный патрубок в четырехпроходном теплообменнике, расположенные в наиболее низкой точке соответствующего коллектора (первого коллектора и второго коллектора, если применимо, третьего разворотного коллектора), в зависимости от режима работы теплообменной установки, каждому из этих соединительных патрубков, предпочтительно, назначают управляемый клапан. При этом управляемый клапан, в частности, может быть установлен в соответствующем соединительном патрубке (первом, втором или четвертом). Управляемые клапаны могут иметь, например, гидравлическое, пневматическое или электрическое управление.To be able to open or close the first and second connections and, if applicable, the fourth connection in a four-pass heat exchanger, located at the lowest point of the respective manifold (the first manifold and the second manifold, if applicable, the third reversal manifold), depending on mode of operation of the heat exchanger, each of these connecting pipes is preferably assigned a control valve. In this case, the controlled valve, in particular, can be installed in the corresponding connecting pipe (first, second or fourth). Controlled valves may be hydraulically, pneumatically or electrically actuated, for example.

В целесообразном варианте осуществления теплообменной установки первый и второй коллекторы, а также третий разворотный коллектор расположены на переднем торцевом конце теплообменной установки, а первый и второй разворотные коллекторы расположены на противоположной, задней торцевой стороне теплообменной установки. В четырехпроходном теплообменнике третий разворотный коллектор расположен на передней торцевой стороне рядом с первым и вторым коллекторами, а второй разворотный коллектор расположен на задней торцевой стороне рядом с первым разворотным коллектором. Это позволяет получить компактную конструкцию теплообменной установки с размерами, соответствующими требованиям к охлаждающей способности.In an expedient embodiment of the heat exchanger, the first and second manifolds, as well as the third reversal manifold, are located at the front end end of the heat exchanger, and the first and second reversal manifolds are located at the opposite rear end side of the heat exchanger. In a four-pass heat exchanger, a third turn manifold is located on the front end adjacent to the first and second manifolds, and a second turn manifold is located on the rear end adjacent to the first turn manifold. This makes it possible to achieve a compact design of the heat exchanger with dimensions that meet the requirements for cooling capacity.

Теплообменная установка, предложенная изобретением, может работать в двухпроходном и четырехпроходном исполнении в различных режимах, в частности, режиме циркуляционного охлаждения, режиме опорожнения при риске замерзания, режиме заполнения при первичном заполнении теплообменника или повторном заполнении после окончания периода с рисками замерзания, а также режиме ожидания после опорожнения теплообменной установки при риске замерзания или сохраняющихся низких температурах. Для переключения теплообменной установки из одного рабочего режима в другой рабочий режим предусмотрено управляющее для устройство управления теплообменной установкой. Управление теплообменной установкой и, в частности, установка подходящего режима работы осуществляется в зависимости от параметров окружающей среды, например, температуры наружного воздуха и скорости ветра в месте установки теплообменной установки. Для регистрации параметров окружающей среды в целесообразном варианте предусмотрены датчики, в частности термометр для регистрации температуры наружного воздуха и анемометр для регистрации скорости ветра, которые соединены с управляющим устройством. Зарегистрированные датчиками измеренные значения параметров окружающей среды поступают на управляющее устройство. В дополнение к таким параметрам окружающей среды, как температура наружного воздуха и скорость ветра, целесообразно регистрировать температуру текучей среды на входе в теплообменную установку с помощью дополнительных датчиков, в частности термометров. Кроме того, объемный расход текучей среды, поступающей в теплообменную установку или вытекающей из нее, можно измерять с помощью датчиков давления или расхода и передавать на управляющее устройство. Управляющее устройство рассчитывает прогнозируемую температуру текучей среды на выходе из теплообменной установки на основании переданных измеренных значений, в частности, с учетом температуры наружного воздуха и температуры текучей среды на входе. Если рассчитанная температура на выходе больше или равна заданному предельному значению, управляющее устройство переключает теплообменную установку из режима циркуляционного охлаждения в режим опорожнения. По рассчитанной температуре текучей среды на выходе из теплообменной установки можно определить риск замерзания текучей среды при температурах наружного воздуха ниже температуры замерзания текучей среды (предпочтительно, воды). В такой ситуации для предотвращения замерзания текучей среды в трубах или коллекторах теплообменной установки управляющее устройство максимально быстро переключается в режим опорожнения, в котором текучую среду можно одновременно сливать из всех труб в подверженной замерзанию зоне в первый и второй коллекторы и при наличии (в случае четырехпроходного теплообменника) в третий разворотный коллектор и далее через соединительные патрубки, расположенные в наиболее низких точках этих коллекторов (первый, второй и четвертый соединительные патрубки), в линию текучей среды, соединенную с этими соединительными патрубками.The heat exchanger according to the invention can be operated in two-pass and four-pass versions in different modes, in particular circulating cooling mode, emptying mode at risk of freezing, filling mode when the heat exchanger is initially filled or refilled after the end of the period with risks of freezing, as well as standby mode. after the heat exchanger has been emptied if there is a risk of freezing or remaining low temperatures. To switch the heat exchanger from one operating mode to another operating mode, a control device for the heat exchanger is provided. The control of the heat exchanger and, in particular, the setting of a suitable operating mode is carried out depending on the environmental parameters, for example, the outdoor temperature and the wind speed at the place where the heat exchanger is installed. For recording environmental parameters, it is expedient to provide sensors, in particular a thermometer for recording the outside air temperature and an anemometer for recording the wind speed, which are connected to the control device. The measured values of the environmental parameters recorded by the sensors are fed to the control device. In addition to environmental parameters such as outdoor air temperature and wind speed, it is expedient to record the temperature of the fluid at the inlet to the heat exchanger using additional sensors, in particular thermometers. In addition, the volumetric flow rate of the fluid entering or leaving the heat exchanger can be measured using pressure or flow sensors and transmitted to a control device. The control device calculates the predicted temperature of the fluid at the outlet of the heat exchanger based on the transmitted measured values, in particular taking into account the temperature of the outside air and the temperature of the fluid at the inlet. If the calculated outlet temperature is greater than or equal to the set limit value, the controller switches the heat exchanger from circulation cooling mode to empty mode. From the calculated fluid temperature at the outlet of the heat exchanger, the risk of freezing of the fluid at ambient temperatures below the freezing temperature of the fluid (preferably water) can be determined. In such a situation, in order to prevent freezing of the fluid in the pipes or headers of the heat exchange plant, the control device switches to the emptying mode as quickly as possible, in which the fluid can be simultaneously drained from all pipes in the freeze-prone zone into the first and second headers and if present (in the case of a four-pass heat exchanger ) into the third reversal manifold and further through the connection pipes located at the lowest points of these collectors (the first, second and fourth connection pipes), into the fluid line connected to these connection pipes.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Эти и другие признаки, а также преимущества изобретения следуют из варианта осуществления, подробно раскрытого ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых изображено:These and other features and advantages of the invention follow from the embodiment detailed below with reference to the accompanying drawings, which show:

Фигура 1: вид передней торцевой стороны теплообменной установки согласно первому варианту осуществления изобретения с двумя четырехпроходными теплообменниками, расположенными в виде буквы V друг относительно друга.Figure 1: front end view of a heat exchanger according to a first embodiment of the invention with two four-pass heat exchangers arranged in a V-shape relative to each other.

Фигура 2: вид сбоку четырехпроходной теплообменной установки, изображенной на фиг. 1.Figure 2 is a side view of the four-pass heat exchanger shown in FIG. one.

Фигура 3: схематичное изображение различных режимов работы теплообменной установки, изображенной на фиг. 1 и 2, причем на фиг. 3а показан режим циркуляционного охлаждения, на фиг. 3b - режим заполнения и на фиг. 3c - режим опорожнения многопроходного теплообменника теплообменной установки.Figure 3: A schematic representation of the various modes of operation of the heat exchanger shown in FIG. 1 and 2, with FIG. 3a shows the circulating cooling mode, FIG. 3b shows the filling mode and in FIG. 3c is an emptying mode of a multi-pass heat exchanger of a heat exchanger.

Фигура 4: вид передней торцевой стороны теплообменной установки согласно второму варианту осуществления изобретения с двумя двухпроходными теплообменниками, расположенными в виде буквы V друг относительно друга.Figure 4: front end view of a heat exchanger according to the second embodiment of the invention with two two-pass heat exchangers arranged in a V-shape relative to each other.

Фигура 5: вид задней торцевой стороны двухпроходной теплообменной установки, изображенной на фиг. 4.Figure 5: rear end view of the two-pass heat exchanger shown in FIG. 4.

Фигура 6: вид передней торцевой стороны теплообменной установки (фиг. 6а), вид задней торцевой стороны двухпроходной теплообменной установки (фиг. 6b) и вид сбоку (фиг. 6с) на схематичном обзорном изображении теплообменной установки согласно второму варианту осуществления изобретения с двумя двухпроходными теплообменниками, расположенными в виде буквы V друг относительно друга.Figure 6: Front end view of a heat exchanger (FIG. 6a), rear end of a two pass heat exchanger (FIG. 6b) and side view (Fig. 6c) of a schematic overview of a heat exchanger according to a second embodiment of the invention with two two pass heat exchangers located in the form of the letter V relative to each other.

Фигура 7: схематичное изображение различных режимов работы двухпроходной теплообменной установки, изображенной на фиг. 6, причем на фиг. 7а показан режим циркуляционного охлаждения, на фиг. 7b - режим заполнения и на фиг. 7с - режим опорожнения двухпроходного теплообменника.Figure 7: A schematic representation of the various modes of operation of the two-pass heat exchanger shown in FIG. 6, and in FIG. 7a shows the circulating cooling mode, FIG. 7b shows the filling mode and in FIG. 7c - the mode of emptying the two-pass heat exchanger.

Фигура 8: изображение различных режимов работы двухпроходной теплообменной установки, изображенной на фиг. 7, в виде разрезов двухпроходной теплообменной установки в горизонтальной плоскости, причем на фиг. 7а показан двухпроходный теплообменник в режиме циркуляционного охлаждения, на фиг. 7b - в режиме заполнения, а на фиг. 7с - в режиме опорожнения.Figure 8 shows various modes of operation of the two-pass heat exchanger shown in FIG. 7, in the form of sections of a two-pass heat exchanger in a horizontal plane, and in FIG. 7a shows a two-pass heat exchanger in circulation cooling mode, FIG. 7b is in filling mode, and in FIG. 7s - in the emptying mode.

Фигура 9: схематичное изображение системы охлаждения, содержащей теплообменную установку согласно изобретению с двумя расположенными друг напротив друга двухпроходными теплообменниками, причем на фиг. 9а показана система охлаждения в целом и используемая в ней теплообменная установка как на виде передней торцевой стороны, так и на виде сбоку, а на фиг. 9b показан фрагмент фиг. 9а в области теплообменной установки.Figure 9: schematic representation of a refrigeration system comprising a heat exchanger according to the invention with two opposite two-pass heat exchangers, where in FIG. 9a shows the overall cooling system and the heat exchanger used in it both in front end view and in side view, and in FIG. 9b shows a fragment of FIG. 9a in the area of the heat exchanger.

Фигура 10: схематичное изображение различных режимов работы теплообменной установки системы охлаждения, изображенной на фиг. 9, причем на фиг. 10а теплообменная установка показана в режиме циркуляционного охлаждения, на фиг. 10b - в режиме опорожнения, а на фиг. 10 с - в режиме заполнения.Figure 10: A schematic representation of the various modes of operation of the heat exchange unit of the refrigeration system shown in FIG. 9, and in FIG. 10a shows the heat exchanger in circulating cooling mode, FIG. 10b in emptying mode, and in FIG. 10 s - in filling mode.

Фигура 11: схематичное изображение следующего варианта осуществления системы охлаждения с комбинацией двух теплообменных установок согласно изобретению.Figure 11: schematic representation of a further embodiment of a refrigeration system with a combination of two heat exchangers according to the invention.

Фигура 12: схематичное изображение возможных режимов работы комбинации теплообменных установок согласно фиг. 11.Figure 12: schematic representation of the possible modes of operation of the combination of heat exchangers according to FIG. eleven.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

На фиг. 1 и 2 показан вариант осуществления теплообменной установки согласно изобретению, который можно использовать в качестве циркуляционного охладителя R для охлаждения текучей среды, используемой в качестве теплоносителя в системе охлаждения. В частности, в качестве теплоносителя можно использовать воду. Когда в дальнейшем говорят о воде, подразумевают текучую среду, используемую в качестве теплоносителя, причем вместо воды в качестве теплоносителя можно использовать другую текучую среду.In FIG. 1 and 2 show an embodiment of a heat exchanger according to the invention which can be used as a circulation cooler R for cooling a fluid used as a heat transfer medium in a refrigeration system. In particular, water can be used as a heat carrier. When water is referred to in the following, the fluid used as the heat carrier is meant, and another fluid may be used instead of water as the heat carrier.

Теплообменная установка, изображенная на фиг. 1 и 2, содержит два четырехпроходных теплообменника, содержащих плоские теплообменники, расположенные друг напротив друга под углом к вертикали. При этом оба теплообменника расположены в виде буквы V друг относительно друга, как показано на фиг. 1. Структура теплообменника, изображенного в правой части фигуры 1, раскрыта ниже. Противоположный теплообменник, расположенный на левой стороне теплообменной установки, имеет соответствующую конструкцию. При этом оба теплообменника закреплены на корпусе 21 теплообменной установки. Каждый теплообменник содержит первый коллектор 1, выполненный в виде впускного коллектора, второй коллектор 2, выполненный в виде выпускного коллектора, а также первый разворотный коллектор 4, второй разворотный коллектор 6, третий разворотный коллектор 8 и несколько труб 5. При этом первый коллектор 1, второй коллектор 2 и третий разворотный коллектор 8 расположены на переднем торцевом конце А теплообменной установки. Первый и второй разворотные коллекторы 4, 5 расположены на противоположном конце В теплообменной установки, то есть на задней торцевой стороне. Трубы 5 проходят в продольном направлении L теплообменной установки от одного конца А до противоположного конца В. При этом трубы 5 разделены на первую группу труб 5а и вторую группу труб 5b, причем первая группа труб 5а служит подводящими линиями, а вторая группа труб 5b - обратными линиями. Часть труб 5 первой группы труб 5а (подводящие линии) соединяет первый коллектор 1 (впускной коллектор) с первым разворотным коллектором 4, и часть труб 5 второй группы труб 5b (обратные линии) соединяет первый разворотный коллектор 4 с третьим разворотным коллектором 8. В свою очередь, часть труб первой группы труб 5а (подводящие линии) соединяет третий разворотный коллектор 8 со вторым разворотным коллектором 6, и часть труб второй группы труб 5b (обратные линии) соединяет второй разворотный коллектор 6 со вторым коллектором 2 (выпускным коллектором), что показано на фиг. 3. Трубы 5 подводящих и обратных линий ориентированы по меньшей мере по существу параллельно друг другу и под небольшим углом к горизонтали, как показано на фиг. 2. Угол наклона труб 5 к горизонтали, предпочтительно, составляет от 0,5° до 5°, особенно предпочтительно от 2° до 4°, и в предпочтительном варианте осуществления угол между трубами и горизонтальной плоскостью составляет 3°.The heat exchanger shown in Fig. 1 and 2, contains two four-pass heat exchangers containing flat heat exchangers located opposite each other at an angle to the vertical. In this case, both heat exchangers are located in the form of the letter V relative to each other, as shown in Fig. 1. The structure of the heat exchanger shown on the right side of figure 1 is disclosed below. The opposite heat exchanger, located on the left side of the heat exchanger, is designed accordingly. In this case, both heat exchangers are fixed on the body 21 of the heat exchanger. Each heat exchanger contains the first manifold 1, made in the form of an intake manifold, the second manifold 2, made in the form of an exhaust manifold, as well as the first reversal manifold 4, the second reversal manifold 6, the third reversal manifold 8 and several pipes 5. In this case, the first manifold 1, the second manifold 2 and the third reversal manifold 8 are located at the front end end A of the heat exchanger. The first and second reversal headers 4, 5 are located at the opposite end B of the heat exchanger, that is, at the rear end side. The pipes 5 extend in the longitudinal direction L of the heat exchanger from one end A to the opposite end B. The pipes 5 are divided into a first group of pipes 5a and a second group of pipes 5b, with the first group of pipes 5a serving as supply lines and the second group of pipes 5b as return lines. lines. The pipe part 5 of the first pipe group 5a (supply lines) connects the first manifold 1 (inlet manifold) to the first reversal manifold 4, and the pipe part 5 of the second pipe group 5b (return lines) connects the first reversal manifold 4 to the third reversal manifold 8. In turn in turn, part of the pipes of the first group of pipes 5a (supply lines) connects the third reversal manifold 8 to the second reversal manifold 6, and part of the pipes of the second group of pipes 5b (return lines) connects the second reversal manifold 6 to the second manifold 2 (exhaust manifold), as shown in fig. 3. The supply and return pipes 5 are oriented at least substantially parallel to each other and at a slight angle to the horizontal, as shown in FIG. 2. The angle of the pipes 5 to the horizontal is preferably 0.5° to 5°, particularly preferably 2° to 4°, and in the preferred embodiment, the angle between the pipes and the horizontal is 3°.

В наиболее низкой точке Т первого коллектора 1 (впускного коллектора) расположен первый соединительный патрубок 1а. В соответствующем месте, то есть в наиболее низкой точке Т второго коллектора 2 (выпускного коллектора) расположен второй соединительный патрубок 2а. В наиболее высокой точке Н второго коллектора 2 (выпускного коллектора) расположен еще один соединительный патрубок, называемый третьим соединительным патрубком 3. В наиболее низкой точке Т третьего разворотного коллектора 8 также расположен соединительный патрубок 7, называемый четвертым соединительным патрубком.At the lowest point T of the first manifold 1 (intake manifold) is the first connecting pipe 1A. At a suitable location, i.e. at the lowest point T of the second manifold 2 (exhaust manifold), a second connecting pipe 2a is located. At the highest point H of the second manifold 2 (exhaust manifold) there is another connection pipe, called the third connection pipe 3. At the lowest point T of the third reversal manifold 8, there is also a connection pipe 7, called the fourth connection pipe.

В наиболее высокой точке Н каждого из разворотных коллекторов 4 (первого и второго разворотного коллектора 4, 6), расположенных на противоположном конце В теплообменной установки, предусмотрено вентиляционное отверстие 10, показанное на фиг. 2. При этом вентиляционное отверстие 10, целесообразно, располагают на верхнем конце разворотного коллектора 4, 6, выполненного в виде трубчатого многосекционного коллектора. Противоположный нижний конец трубчатого разворотного коллектора 4, 6 закрыт.В каждом вентиляционном отверстии 10, целесообразно, устанавливают клапан 11, позволяющий открывать или закрывать вентиляционное отверстие 10. Однако можно обойтись и без использования клапана в вентиляционных отверстиях 10.At the highest point H of each of the reversal manifolds 4 (the first and second reversal manifolds 4, 6) located at the opposite end B of the heat exchanger, there is provided an air vent 10 shown in FIG. 2. In this case, the ventilation hole 10 is expediently located at the upper end of the reversal manifold 4, 6, made in the form of a tubular multi-section manifold. The opposite lower end of the tubular reversal manifold 4, 6 is closed. In each vent 10, it is expedient to install a valve 11, which allows opening or closing the vent 10. However, it is possible to dispense with the use of a valve in the vents 10.

По меньшей мере во второй соединительный патрубок 2а, расположенный на нижнем конце второго коллектора 2 (выпускного коллектора), и в четвертый соединительный патрубок 7, расположенный на нижнем конце третьего разворотного коллектора 8, вставлен управляемый клапан V для открытия и закрытия соответствующих соединительных патрубков 3, 7 (фиг. 2). В альтернативном варианте соответствующий клапан V может быть размещен и в другом месте, например, в линии текучей среды, соединенной с соответствующим соединительным патрубком 3, 7. При этом клапаны V выполнены с возможностью независимого управления, что позволяет открывать или закрывать (нижние) соединительные патрубки 3 и 7 независимо друг от друга.At least in the second connection pipe 2a, located at the lower end of the second manifold 2 (exhaust manifold), and in the fourth connection pipe 7, located at the lower end of the third reversal manifold 8, a controlled valve V is inserted to open and close the respective connecting pipes 3, 7 (FIG. 2). Alternatively, the corresponding valve V can also be located elsewhere, for example in a fluid line connected to the corresponding connection 3, 7. The valves V are independently controlled, which allows the (lower) connection pipes to be opened or closed. 3 and 7 independently of each other.

На фиг. 3 схематично показаны различные режимы работы теплообменной установки. В режиме циркуляционного охлаждения, показанном на фиг. 3а, например, вода в качестве теплоносителя протекает по трубам 5 (подводящим линиям 5а и обратным линиям 5b) теплообменной установки. Одновременно (холодный) окружающий воздух всасывают из окружающей среды по меньшей мере одним вентилятором 12, расположенным на верхней стороне теплообменной установки, как показано на фиг. 1 и 2, и пропускают через теплообменники теплообменной установки для осуществления теплообмена между теплоносителем (водой), протекающим по трубам 5, и всасываемым воздухом. Для повышения эффективности теплопередачи к трубам 5 прикреплены ребра 22 (фиг. 3), увеличивающие эффективную площадь теплопередачи. В показанном варианте осуществления теплообменники представляют собой, соответственно, ребристые теплообменники или теплообменники с оребренными трубами. Вместо обычных ребристых теплообменников или теплообменников с оребренными трубами в теплообменной установке согласно изобретению можно использовать микроканальные теплообменники.In FIG. 3 schematically shows the various modes of operation of the heat exchanger. In the circulation cooling mode shown in FIG. 3a, for example, water as a heat carrier flows through pipes 5 (supply lines 5a and return lines 5b) of a heat exchanger. At the same time, (cold) ambient air is sucked in from the environment by at least one fan 12 located on the upper side of the heat exchanger, as shown in FIG. 1 and 2, and is passed through the heat exchangers of the heat exchange unit to carry out heat exchange between the heat carrier (water) flowing through the pipes 5 and the intake air. To increase the efficiency of heat transfer, ribs 22 are attached to the pipes 5 (Fig. 3), which increase the effective heat transfer area. In the embodiment shown, the heat exchangers are, respectively, finned heat exchangers or finned tube heat exchangers. Instead of conventional finned or finned tube heat exchangers, microchannel heat exchangers can be used in the heat exchanger according to the invention.

В режиме циркуляционного охлаждения, схематично показанном на фиг. 3а, текучую среду, используемую в качестве теплоносителя, вводят через первый соединительный патрубок 1а в первый коллектор 1 (впускной коллектор) и далее по части труб 5 первой группы труб 5а (подводящие линии) в первый разворотный коллектор 4, по которому ее отводят в часть труб второй группы труб 5b (обратные линии). По обратным линиям текучая среда поступает в третий разворотный коллектор 8 и далее снова в часть труб 5 первой группы труб 5а (подводящие линии). Текучая среда поступает по подводящим линиям во второй разворотный коллектор 6, затем снова в часть труб второй группы труб 5b (обратные линии) и далее во второй коллектор 2 (выпускной коллектор). Текучую среду отбирают из выпускного коллектора 2 через третий соединительный патрубок 3, расположенный на верхнем конце выпускного коллектора 2, и по трубе 9 текучей среды, соединенной с третьим соединительным патрубком 3, в качестве охлаждающей среды подают в резервуар охлаждающей среды (резервуар В) или непосредственно к охлаждаемому потребителю.In the circulation cooling mode, schematically shown in Fig. 3a, the fluid used as a heat carrier is introduced through the first connecting pipe 1a into the first manifold 1 (inlet manifold) and further along the pipe section 5 of the first group of pipes 5a (supply lines) into the first reversal manifold 4, through which it is diverted to the part pipes of the second group of pipes 5b (return lines). Through the return lines, the fluid enters the third reversal manifold 8 and then again into the part of the pipes 5 of the first group of pipes 5a (supply lines). Fluid enters through the supply lines into the second reversal manifold 6, then again into the pipe part of the second group of pipes 5b (return lines) and further into the second manifold 2 (exhaust manifold). The fluid is taken from the outlet manifold 2 through the third connection pipe 3 located at the upper end of the outlet manifold 2, and through the pipe 9 of the fluid connected to the third connection pipe 3, as a cooling medium is supplied to the coolant reservoir (reservoir B) or directly to the cooled consumer.

В режиме циркуляционного охлаждения, согласно фиг. 3а, соединительные патрубки 2а и 7 (второй и четвертый соединительные патрубки) закрыты расположенным в них клапаном V.In the circulation cooling mode, as shown in FIG. 3a, the connecting pipes 2a and 7 (the second and fourth connecting pipes) are closed by the valve V located in them.

На фиг. 3b схематично показана теплообменная установка в режиме заполнения, в котором теплообменник может быть заполнен текучей средой первично или повторно после опорожнения. В режиме заполнения нижние соединительные патрубки 2а и 7 (второй и четвертый соединительный патрубок), расположенные, соответственно, на нижних концах второго коллектора 2 и третьего разворотного коллектора 8, открыты. В результате текучую среду можно одновременно вводить в первый и второй коллектор 1, 2 через соединительные патрубки 1а, 2а и 7, расположенные на нижних концах двух коллекторов 1, 2 и третьего разворотного коллектора 8 соответственно. После этого текучая среда, как показано на фиг. 3b, одновременно протекает по всем трубам 5 (то есть как по подводящим линиям 5а, так и по обратным линиям 5b) в одном направлении потока от одного конца А теплообменной установки к противоположному концу В. Благодаря наклону труб 5 к переднему концу А текучая среда в трубах 5 течет вверх, преодолевая силу тяжести, в направлении разворотных коллекторов 4, 6, расположенных на заднем торцевом конце В. При этом воздух в первом и втором разворотном коллекторе 4, 6 вытесняют через вентиляционные отверстия 10 на верхних концах двух этих разворотных коллекторов 4, 6, удаляя тем самым воздух из обоих разворотных коллекторов 4, 6. Для предотвращения утечки текучей среды из вентиляционных отверстий 10, когда теплообменник полностью заполнен поступающей текучей средой, в вентиляционных отверстиях 10, целесообразно, устанавливают автоматически закрывающийся клапан 11. При этом клапан 11 автоматически закрывает вентиляционное отверстие 10, когда поступающая текучая среда создает внутреннее давление в клапане.In FIG. 3b schematically shows a heat exchanger in filling mode, in which the heat exchanger can be filled with fluid initially or refilled after emptying. In the filling mode, the lower connection pipes 2a and 7 (the second and fourth connection pipe) located respectively at the lower ends of the second manifold 2 and the third reversal manifold 8 are open. As a result, the fluid can be simultaneously introduced into the first and second manifolds 1, 2 through the connecting pipes 1a, 2a and 7 located at the lower ends of the two manifolds 1, 2 and the third reversal manifold 8, respectively. Thereafter, the fluid, as shown in FIG. 3b flows simultaneously through all pipes 5 (i.e. both supply lines 5a and return lines 5b) in the same direction of flow from one end A of the heat exchanger to the opposite end B. Due to the inclination of the pipes 5 towards the front end A, the fluid in pipes 5 flows upwards, overcoming gravity, in the direction of the reversal collectors 4, 6, located at the rear end end B. In this case, the air in the first and second reversal collectors 4, 6 is forced out through the ventilation holes 10 at the upper ends of these two reversal collectors 4, 6, thereby removing air from both reversals 4, 6. In order to prevent leakage of fluid from the vents 10, when the heat exchanger is completely filled with incoming fluid, it is advisable to install an automatically closing valve 11 in the vents 10. In this case, the valve 11 automatically closes the vent 10 when the incoming fluid creates internal pressure in the valve.

Чтобы определить, когда теплообменник полностью заполнен текучей средой, с помощью датчика (Р) давления регистрируют гидростатическое давление текучей среды в теплообменнике. Как только гидростатическое давление, зарегистрированное датчиком (Р) давления, превысит заданное предельное давление, теплообменную установку переключают из режима заполнения в режим циркуляционного охлаждения. В альтернативном варианте управляющее устройство S теплообменной установки может рассчитать ожидаемое время заполнения на основании своих параметров и завершить режим заполнения, как только истечет расчетное время заполнения теплообменной установки текучей средой.To determine when the heat exchanger is completely filled with fluid, a pressure sensor (P) records the hydrostatic pressure of the fluid in the heat exchanger. As soon as the hydrostatic pressure registered by the pressure sensor (P) exceeds the predetermined limit pressure, the heat exchanger is switched from the filling mode to the circulation cooling mode. Alternatively, the heat exchange plant controller S may calculate an expected filling time based on its parameters and terminate the filling mode as soon as the estimated time to fill the heat exchange plant with fluid has elapsed.

Как и заполнение теплообменной установки текучей средой, также может быть осуществлено быстрое опорожнение теплообменной установки путем открытия клапанов V во втором соединительном патрубке 2а и четвертом соединительном патрубке 7 или на этих патрубках. На фиг. 3с показан режим опорожнения теплообменной установки, в котором при открытых клапанах во втором соединительном патрубке 2а и четвертом соединительном патрубке 7 текучая среда может вытекать одновременно из всех труб 5 (то есть как из подводящих линий 5а, так и из обратных линий 5b) под действием силы тяжести и в одном направлении потока вдоль уклона труб 5 от заднего конца В к переднему концу А в первый и второй коллекторы 1, 2, а также третий разворотный коллектор. При этом движению текучей среды способствует, с одной стороны, уклон труб 5 к переднему концу А, а с другой стороны, вентиляция первого и второго разворотного коллектора 4, 6 через вентиляционные отверстия 10. Для вентиляции первого и второго разворотного коллектора 4, 6 открывают клапан 11 в вентиляционных отверстиях 10, в результате чего окружающий воздух может поступать в разворотные коллекторы 4, 6 через вентиляционные отверстия 10. В конечном итоге текучая среда может вытекать через нижние соединительные патрубки 1а, 2а и 7 (первый, второй и четвертый соединительные патрубки) в не показанную на фигуре линию текучей среды, соединенную с этими соединительными патрубками 1а, 2а и 7.As well as filling the heat exchanger with fluid, a rapid emptying of the heat exchanger can also be effected by opening the valves V in or on the second connection pipe 2a and the fourth connection pipe 7. In FIG. 3c shows the emptying mode of the heat exchanger, in which, with the valves in the second connection pipe 2a and the fourth connection pipe 7 open, fluid can flow simultaneously from all pipes 5 (that is, from both the supply lines 5a and the return lines 5b) under the action of a force gravity and in one direction of flow along the slope of the pipes 5 from the rear end B to the front end A into the first and second collectors 1, 2, as well as the third reversal collector. In this case, the movement of the fluid medium is facilitated, on the one hand, by the slope of the pipes 5 towards the front end A, and on the other hand, the ventilation of the first and second reversal collectors 4, 6 through the ventilation openings 10. To ventilate the first and second reversal collectors 4, 6, open the valve 11 at the vents 10, whereby ambient air can enter the reversals 4, 6 through the vents 10. Ultimately, fluid can flow out through the lower connections 1a, 2a and 7 (first, second and fourth connections) to a fluid line, not shown in the figure, connected to these connecting pipes 1a, 2a and 7.

Предложенная изобретением конструкция теплообменников позволяет осуществлять как быстрое заполнение текучей средой, так и (в случае опасности замерзания) быстрое опорожнение теплообменной установки, поскольку текучую среду можно вводить и выводить через все трубы 5 теплообменной установки одновременно и в одном направлении как при заполнении, так и при опорожнении.The design of the heat exchangers proposed by the invention allows for both rapid filling with fluid and (in the event of a risk of freezing) rapid emptying of the heat exchanger, since the fluid can be introduced and discharged through all pipes 5 of the heat exchanger simultaneously and in the same direction, both during filling and during emptying.

На фиг. 4 и 5 показан еще один вариант осуществления теплообменной установки согласно изобретению, в котором данная теплообменная установка содержит два двухпроходных теплообменника, которые расположены в виде буквы V друг напротив друга и под углом к вертикали. Наклон теплообменников относительно к вертикальной плоскости целесообразно осуществлять в диапазоне углов от 15° до 70°, предпочтительно от 30° до 45°.In FIG. 4 and 5 show another embodiment of a heat exchanger according to the invention, in which the heat exchanger comprises two two-pass heat exchangers which are V-shaped opposite each other and at an angle to the vertical. The inclination of the heat exchangers relative to the vertical plane is expediently carried out in the range of angles from 15° to 70°, preferably from 30° to 45°.

Структура теплообменника, изображенного в правой части фигуры 4, раскрыта ниже. Противоположный теплообменник, расположенный на левой стороне теплообменной установки, имеет аналогичную конструкцию. Каждый из двух двухпроходных теплообменников содержит первый коллектор 1, выполненный в виде впускного коллектора, второй коллектор 2, выполненный в виде выпускного коллектора, а также (единственный) первый разворотный коллектор 4 и несколько труб 5. Первый коллектор 1 и второй коллектор 2 расположены на переднем торцевом конце А теплообменной установки. Разворотный коллектор 4 расположен на противоположном конце В теплообменной установки, то есть на задней торцевой стороне. Трубы 5 проходят в продольном направлении L теплообменной установки от одного конца А до противоположного конца В. При этом трубы 5 разделены на первую группу труб 5а и вторую группу труб 5b, причем первая группа труб 5а служит подводящими линиями, а вторая группа труб 5b - обратными линиями. Трубы 5 первой группы труб 5а (подводящие линии) соединяют первый коллектор 1 (впускной коллектор) с разворотным коллектором 4. Трубы 5 второй группы труб 5b (обратные линии) соединяют разворотный коллектор 4 со вторым коллектором 2 (выпускным коллектором), что также показано на фиг. 4. Трубы 5 подводящих и обратных линий ориентированы по меньшей мере по существу параллельно друг другу и под небольшим углом к горизонтали, как показано на фиг. 6с. Угол наклона труб 5 к горизонтали, предпочтительно, составляет от 0,5° до 5°, особенно предпочтительно от 2° до 4°, и в предпочтительном варианте осуществления угол между трубами и горизонтальной плоскостью составляет 3°.The structure of the heat exchanger shown on the right side of figure 4 is disclosed below. The opposite heat exchanger, located on the left side of the heat exchanger, has a similar design. Each of the two two-pass heat exchangers contains a first manifold 1, made in the form of an intake manifold, a second manifold 2, made in the form of an exhaust manifold, as well as a (single) first reversal manifold 4 and several pipes 5. The first manifold 1 and the second manifold 2 are located on the front end end A of the heat exchanger. The reversible manifold 4 is located at the opposite end B of the heat exchanger, ie on the rear end side. The pipes 5 extend in the longitudinal direction L of the heat exchanger from one end A to the opposite end B. The pipes 5 are divided into a first group of pipes 5a and a second group of pipes 5b, with the first group of pipes 5a serving as supply lines and the second group of pipes 5b as return lines. lines. Pipes 5 of the first group of pipes 5a (supply lines) connect the first manifold 1 (inlet manifold) to the reversal manifold 4. Pipes 5 of the second group of pipes 5b (return lines) connect the reversal manifold 4 to the second manifold 2 (exhaust manifold), which is also shown in fig. 4. The supply and return pipes 5 are oriented at least substantially parallel to each other and at a slight angle to the horizontal, as shown in FIG. 6s. The angle of the pipes 5 to the horizontal is preferably 0.5° to 5°, particularly preferably 2° to 4°, and in the preferred embodiment, the angle between the pipes and the horizontal is 3°.

В наиболее низкой точке Т первого коллектора 1 (впускного коллектора) расположен первый соединительный патрубок 1а. В соответствующем месте, то есть в наиболее низкой точке Т второго коллектора 2 (выпускного коллектора) расположен второй соединительный патрубок 2а. В наиболее высокой точке Н второго коллектора 2 (выпускного коллектора) расположен еще один соединительный патрубок, называемый третьим соединительным патрубком 3. В наиболее высокой точке Н разворотного коллектора 4, расположенного на противоположном конце В теплообменной установки, предусмотрено вентиляционное отверстие 10, в которое вставлен клапан 11 (см. фиг. 5). Этот клапан 11 позволяет открывать или закрывать вентиляционное отверстие 10, причем клапан 11, целесообразно, выполняют в виде автоматически закрывающегося клапана, который автоматически закрывается, как только в клапан поступает жидкость. При этом ниже клапана 11 предусмотрен ревизионный клапан 26 с ручным управлением, позволяющий закрывать верхний конец разворотного коллектора для осмотра и технического обслуживания.At the lowest point T of the first manifold 1 (intake manifold) is the first connecting pipe 1a. At a suitable location, i.e. at the lowest point T of the second manifold 2 (exhaust manifold), a second connecting pipe 2a is located. At the highest point H of the second manifold 2 (exhaust manifold) there is another connection pipe, called the third connection pipe 3. 11 (see Fig. 5). This valve 11 makes it possible to open or close the vent 10, the valve 11 expediently being in the form of an automatically closing valve which automatically closes as soon as liquid enters the valve. At the same time, a manually operated inspection valve 26 is provided below the valve 11, which allows you to close the upper end of the reversal collector for inspection and maintenance.

По меньшей мере, во второй соединительный патрубок 2а, расположенный на нижнем конце второго коллектора 2 (выпускного коллектора), вставлен управляемый клапан V (не показанный на фигуре), предназначенный для открывания и закрывания второго соединительного патрубка 2а. В альтернативном варианте клапан V может быть расположен в другом месте, например, в линии текучей среды, соединенной со вторым соединительным патрубком 2а.At least in the second connection pipe 2a located at the lower end of the second manifold 2 (exhaust manifold), a pilot valve V (not shown in the figure) is inserted to open and close the second connection pipe 2a. Alternatively, the valve V may be located elsewhere, for example in a fluid line connected to the second connection 2a.

На фиг.6 показан общий вид второго варианта осуществления теплообменной установки согласно изобретению, схематично изображающий переднюю торцевую поверхность двухпроходной теплообменной установки (фиг. 6а), заднюю торцевую поверхность (фиг. 6b) и вид сбоку (фиг. 6с). На фиг. 6 показано, в частности, расположение соединительных патрубков 1а, 2а и 3 на первом и втором коллекторе 1, 2, а также уклон труб 5 в сторону переднего конца А.Fig. 6 is a perspective view of a second embodiment of a heat exchanger according to the invention, schematically showing the front end surface of the two-pass heat exchanger (Fig. 6a), the rear end (Fig. 6b) and the side view (Fig. 6c). In FIG. 6 shows, in particular, the location of the connecting pipes 1a, 2a and 3 on the first and second manifolds 1, 2, as well as the slope of the pipes 5 towards the front end A.

На фиг. 7 и 8 схематично показаны различные режимы работы второго варианта осуществления теплообменной установки согласно изобретению (в соответствии с фиг. 4-6). В режиме циркуляционного охлаждения, показанном на фиг.7а и 8а, например, вода в качестве теплоносителя протекает по трубам 5 (подводящим линиям 5а и обратным линиям 5b) теплообменной установки. Одновременно (холодный) воздух всасывают из окружающей среды по меньшей мере одним вентилятором 12, расположенным на верхней стороне теплообменной установки (см. фиг. 6с), и пропускают через теплообменники теплообменной установки для осуществления теплообмена между теплоносителем (водой), протекающим по трубам 5, и всасываемым воздухом. Для повышения эффективности теплопередачи к трубам 5 также прикреплены ребра 22 (см. фиг. 8), увеличивающие эффективную площадь теплопередачи. Вместо обычных ребристых теплообменников или теплообменников с оребренными трубами в этом варианте осуществления теплообменной установки согласно изобретению также можно использовать микроканальные теплообменники.In FIG. 7 and 8 schematically show different modes of operation of a second embodiment of a heat exchanger according to the invention (according to FIGS. 4-6). In the circulation cooling mode shown in FIGS. 7a and 8a, for example, water as a heating medium flows through the pipes 5 (supply lines 5a and return lines 5b) of the heat exchanger. At the same time, (cold) air is sucked in from the environment by at least one fan 12 located on the upper side of the heat exchanger (see Fig. 6c) and passed through the heat exchangers of the heat exchanger in order to exchange heat between the heat carrier (water) flowing through the pipes 5, and intake air. To increase the efficiency of heat transfer, ribs 22 are also attached to the pipes 5 (see Fig. 8), increasing the effective heat transfer area. Instead of conventional finned or finned tube heat exchangers, microchannel heat exchangers can also be used in this embodiment of the heat exchanger according to the invention.

В режиме циркуляционного охлаждения, показанном на фиг. 7а и 8а, текучую среду, используемую в качестве теплоносителя, вводят через первый соединительный патрубок 1а в первый коллектор 1 (впускной коллектор) и оттуда по трубам 5 первой группы труб 5а (подводящие линии) в разворотный коллектор 4, в котором ее разворачивают в трубы второй группы труб 5а (обратные линии). По обратным линиям текучая среда поступает во второй коллектор 2 (выпускной коллектор). Текучую среду отбирают из выпускного коллектора 2 через третий соединительный патрубок 3, расположенный на верхнем конце выпускного коллектора 2, и по линии текучей среды, соединенной с третьим соединительным патрубком 3, в качестве охлаждающей среды подают в резервуар охлаждающей среды (резервуар В) или непосредственно к охлаждаемому потребителю.In the circulation cooling mode shown in FIG. 7a and 8a, the fluid used as a heat carrier is introduced through the first connection pipe 1a into the first manifold 1 (inlet manifold) and from there through the pipes 5 of the first group of pipes 5a (supply lines) to the reversal manifold 4, in which it is deployed into pipes the second group of pipes 5a (return lines). Through the return lines, the fluid enters the second manifold 2 (exhaust manifold). The fluid is taken from the outlet manifold 2 through the third connection pipe 3, located at the upper end of the outlet manifold 2, and through the fluid line connected to the third connection pipe 3, as a cooling medium is supplied to the coolant reservoir (reservoir B) or directly to cooled consumer.

В режиме циркуляционного охлаждения, согласно фиг. 7а и 8а, второй соединительный патрубок 2а закрыт расположенным в нем клапаном V.In the circulating cooling mode, as shown in FIG. 7a and 8a, the second connecting pipe 2a is closed by a valve V located therein.

На фиг. 7b и 8b показана теплообменная установка в режиме заполнения, в котором теплообменник может быть заполнен текучей средой первично или повторно после опорожнения. В режиме заполнения нижние соединительные патрубки 1а, 2а (первый и второй соединительный патрубок), расположенные на нижних концах первого и второго коллектора 2, открыты. В результате текучую среду можно одновременно вводить в первый и второй коллектор 1, 2 через соединительные патрубки 1а, 2а. После этого текучая среда, как показано на фиг. 7b и 8b, одновременно протекает по всем трубам 5 (то есть как по подводящим линиям 5а, так и по обратным линиям 5b) в одном направлении потока от одного конца А теплообменной установки к противоположному концу В. Благодаря наклону труб 5 к переднему концу А текучая среда в трубах 5 течет вверх, преодолевая силу тяжести, в направлении разворотного коллектора 4, расположенного на заднем торцевом конце В. При этом воздух в разворотном коллекторе 4 вытесняют через вентиляционные отверстия 10 на верхнем конце разворотного коллектора 4, удаляя тем самым воздух из разворотного коллектора 4. Для предотвращения утечки текучей среды из вентиляционного отверстия 10 разворотного коллектора 4, когда теплообменник полностью заполнен поступающей текучей средой, в вентиляционном отверстии 10, целесообразно, устанавливают автоматически закрывающийся клапан 11.In FIG. 7b and 8b show the heat exchanger in filling mode, in which the heat exchanger can be filled with fluid initially or refilled after emptying. In the filling mode, the lower connection pipes 1a, 2a (first and second connection pipe) located at the lower ends of the first and second manifold 2 are open. As a result, the fluid can be simultaneously introduced into the first and second collectors 1, 2 through the connecting pipes 1a, 2a. Thereafter, the fluid, as shown in FIG. 7b and 8b flows simultaneously through all pipes 5 (i.e. both supply lines 5a and return lines 5b) in the same direction of flow from one end A of the heat exchanger to the opposite end B. Due to the inclination of the pipes 5 towards the front end A, the fluid the medium in the pipes 5 flows upward against gravity towards the reversal manifold 4 located at the rear end B. At the same time, the air in the reversal manifold 4 is forced out through the vents 10 at the upper end of the reversal manifold 4, thereby removing air from the reversal manifold 4. To prevent leakage of fluid from the vent 10 of the reversal manifold 4, when the heat exchanger is completely filled with incoming fluid, it is expedient to install an automatically closing valve 11 in the vent 10.

В соответствии с заполнением теплообменной установки текучей средой, быстрое опорожнение теплообменной установки может быть осуществлено, наоборот, путем открытия клапана V во втором соединительном патрубке 2а или на нем. На фиг. 7с и 8с показан режим опорожнения теплообменной установки, в котором при открытом клапане V во втором соединительном патрубке 2а текучая среда может вытекать одновременно из всех труб 5 (то есть как из подводящих линий 5а, так и из обратных линий 5b) под действием силы тяжести и в одном направлении потока вдоль уклона труб 5 от заднего конца В к переднему концу А в первый и второй коллекторы 1, 2. При этом движению текучей среды способствует, с одной стороны, наклон труб 5 к переднему концу А, а с другой стороны, вентиляция разворотного коллектора 4 через вентиляционное отверстие 10. В конечном итоге текучая среда может вытекать через нижние соединительные патрубки 1а, 2а (первый и второй соединительные патрубки) в не показанную на фигуре линию текучей среды, соединенную с этими соединительными патрубками 1а, 2а.According to the filling of the heat exchanger with fluid, the rapid emptying of the heat exchanger can be conversely performed by opening the valve V in or on the second connection pipe 2a. In FIG. 7c and 8c show the emptying mode of the heat exchange plant, in which, with valve V open in the second connection 2a, fluid can flow simultaneously from all pipes 5 (that is, from both supply lines 5a and return lines 5b) under the action of gravity and in one direction of flow along the slope of the pipes 5 from the rear end B to the front end A into the first and second collectors 1, 2. In this case, the movement of the fluid is facilitated, on the one hand, by the slope of the pipes 5 towards the front end A, and on the other hand, ventilation the reversal manifold 4 through the vent hole 10. Ultimately, the fluid can flow through the lower connection pipes 1a, 2a (first and second connection pipes) into a fluid line, not shown in the figure, connected to these connection pipes 1a, 2a.

На фиг.9 показан пример системы охлаждения, в которой может быть использована теплообменная установка, предложенная изобретением. Система охлаждения, схематично изображенная на фиг.9, содержит контур K, в котором в качестве теплоносителя протекает текучая среда, в частности вода, резервуар В, соединенный с контуром K и содержащий запас текучей среды, источник Q тепла, подводящий тепло к текучей среде в месте расположения источника тепла, и по меньшей мере одну теплообменную установку согласно изобретению, используемую в системе охлаждения в качестве циркуляционного охладителя R для охлаждения текучей среды путем теплообмена с окружающим воздухом. В примере, показанном на фиг.9, в качестве циркуляционного охладителя R используют теплообменную установку с двумя двухпроходными теплообменниками, изображенную на фиг. 4-6.Fig. 9 shows an example of a cooling system in which a heat exchanger according to the invention can be used. The cooling system shown schematically in FIG. 9 comprises a circuit K in which a fluid, in particular water, flows as a heat carrier, a reservoir B connected to the circuit K and containing a supply of fluid, a heat source Q supplying heat to the fluid in the location of the heat source, and at least one heat exchanger according to the invention used in the cooling system as a circulation cooler R for cooling the fluid by heat exchange with the surrounding air. In the example shown in FIG. 9, the heat exchange unit with two two-pass heat exchangers shown in FIG. 1 is used as circulation cooler R. 4-6.

При этом циркуляционный охладитель R системы охлаждения, изображенной на фиг. 9, соединен с резервуаром В линиями 9 текучей среды. Резервуар В, предпочтительно, открыт в окружающую среду в месте расположения резервуара. От резервуара В к источнику Q тепла ведет линия 19 текучей среды, позволяющая транспортировать текучую среду, находящуюся и охлаждаемую в резервуаре В, к источнику Q тепла в качестве охлаждающей среды. Для транспортировки текучей среды из резервуара В к источнику Q тепла предусмотрен первый насос Р1. В месте расположения источника Q тепла текучая среда нагревается за счет теплообмена и отводится обратно в циркуляционный охладитель R по дополнительной линии 29. Второй насос Р2 целесообразно расположен в линии 29 и перекачивает текучую среду из источника Q тепла обратно в циркуляционный охладитель R. От линии 29 ответвляется ответвляющаяся линия 30 к резервуару В. Для открытия и закрытия ответвляющейся линии 30 предусмотрен клапан V4. Другой клапан V3 расположен ниже по течению от ответвляющейся линии 30 в линии 29. Линия 29 разветвляется в месте Z разветвления на обратную линию 31 к резервуару В и подающую линию 32 к циркуляционному охладителю R. В обратной линии 31 расположен еще один клапан V2, предназначенный для открытия и закрытия этой линии. Подающая линия 32 разветвляется на центральную подающую линию и две вспомогательные линии, в каждой из которых расположен трехходовой клапан V1. При этом центральная подающая линия снова разветвляется на две ветви, причем первая ветвь соединена с первым соединительным патрубком 1а левого теплообменника, а вторая ветвь - с первым соединительным патрубком 1а правого теплообменника. Вспомогательные линии ведут ко второму соединительному патрубку 2а левого и правого теплообменников, как показано на фиг. 9b. Таким образом, подающая линия 32 соединена с нижними соединительными патрубками 1а и 2а теплообменной установки через трехходовые клапаны V1. К (верхнему) третьему соединительному патрубку 3 теплообменной установки подсоединена отводящая линия 33, ведущая к линии 9 и соединяющаяся с ней.In this case, the circulation cooler R of the cooling system shown in FIG. 9 is connected to reservoir B by fluid lines 9 . Tank B is preferably open to the environment at the location of the tank. A fluid line 19 leads from the reservoir B to the heat source Q, allowing the fluid contained and cooled in the reservoir B to be transported to the heat source Q as a cooling medium. A first pump P1 is provided to transport the fluid from the reservoir B to the heat source Q. At the location of the heat source Q, the fluid is heated by heat exchange and is discharged back to the circulation cooler R via an additional line 29. A second pump P2 is expediently located in line 29 and pumps the fluid from the heat source Q back to the circulation cooler R. Branches from line 29 branch line 30 to tank B. A valve V4 is provided to open and close branch line 30. Another valve V3 is located downstream of branch line 30 in line 29. Line 29 branches at the Z branch to return line 31 to tank B and supply line 32 to circulation cooler R. In return line 31 there is another valve V2 for opening and closing of this line. The supply line 32 branches into a central supply line and two auxiliary lines, each containing a three-way valve V1. In this case, the central supply line again branches into two branches, with the first branch connected to the first connecting pipe 1a of the left heat exchanger, and the second branch to the first connecting pipe 1a of the right heat exchanger. The auxiliary lines lead to the second connection 2a of the left and right heat exchangers, as shown in FIG. 9b. Thus, the supply line 32 is connected to the lower connection pipes 1a and 2a of the heat exchanger through the three-way valves V1. An outlet line 33 is connected to the (upper) third connection pipe 3 of the heat exchanger, leading to and connected to line 9.

На фиг. 10 показаны различные режимы работы теплообменной установки в системе охлаждения, изображенной на фиг. 9. При этом текучая среда обозначена пунктирной линией в теплом состоянии и сплошной линией в холодном состоянии. Для пунктирной линии поток текучей среды отсутствует.In FIG. 10 shows various modes of operation of the heat exchanger in the cooling system shown in FIG. 9. In this case, the fluid medium is indicated by a dotted line in a warm state and a solid line in a cold state. For the dotted line, there is no fluid flow.

На фиг. 10а показана система охлаждения, изображенная на фиг. 9, в режиме циркуляционного охлаждения. Клапаны V2 и V4 закрыты, поэтому линии 30 и 31 закрыты. Клапан V3 открыт, чтобы текучая среда, нагретая источником Q тепла, могла протекать по линиям 29 и 32 к циркуляционному охладителю R. При этом трехходовые клапаны V1 закрыты, то есть текучая среда может протекать из линии 32 в первый соединительный патрубок 1а первого коллектора 1 (впускного коллектора) обоих многопроходных теплообменников и, тем самым, в теплообменную установку. После того, как текучая среда несколько раз пройдет через многопроходные теплообменники циркуляционного охладителя R, охлажденная текучая среда выходит из циркуляционного охладителя R через третий соединительный патрубок 3 и протекает по линии 33, соединенной с третьим соединительным патрубком 3, в линию 9 и далее в резервуар В, в котором хранится охлажденная текучая среда.In FIG. 10a shows the cooling system shown in FIG. 9, in circulation cooling mode. Valves V2 and V4 are closed, so lines 30 and 31 are closed. The valve V3 is open so that the fluid heated by the heat source Q can flow through lines 29 and 32 to the circulation cooler R. At the same time, the three-way valves V1 are closed, that is, the fluid can flow from line 32 to the first connection pipe 1a of the first collector 1 ( intake manifold) of both multipass heat exchangers and thus into the heat exchanger. After the fluid has passed several times through the multiple heat exchangers of the circulation cooler R, the cooled fluid exits the circulation cooler R through the third connection pipe 3 and flows through line 33 connected to the third connection pipe 3 into line 9 and further into tank B in which the cooled fluid is stored.

В режиме опорожнения, показанном на фиг. 10b, клапаны V2 и V4 открыты, а клапан V3 закрыт.Трехходовые клапаны V1 переключены таким образом, чтобы текучая среда могла протекать из нижних соединительных патрубков 1а, 2а (первого и второго соединительных патрубков) в линию 9 текучей среды, соединенную с этими соединительными патрубками, и далее непосредственно в резервуар В. Во время опорожнения циркуляционного охладителя R текучую среду, нагретую источником Q тепла, возвращают в резервуар В через ответвляющуюся линию 30 при открытом клапане V4, не пропуская текучую среду через циркуляционный охладитель R.In the emptying mode shown in FIG. 10b, valves V2 and V4 are open and valve V3 is closed. The three-way valves V1 are switched so that fluid can flow from the lower connections 1a, 2a (first and second connections) to a fluid line 9 connected to these connections. , and then directly to reservoir B. During the emptying of the circulation cooler R, the fluid heated by the heat source Q is returned to reservoir B through the branch line 30 with valve V4 open, without passing the fluid through the circulation cooler R.

В режиме заполнения, показанном на фиг.10 с, клапаны V2 и V4 закрыты, а клапан V3 открыт.При этом трехходовые клапаны V1 переключены таким образом, чтобы текучая среда, нагретая источником Q тепла, протекала по линиям 29 и 32 в нижние соединительные патрубки 1а, 2а (первый и второй соединительные патрубки) многопроходных теплообменников и далее в циркуляционный охладитель R. После полного заполнения теплообменников циркуляционного охладителя R циркуляционный охладитель переключают в режим циркуляционного охлаждения (фиг. 10а).In the filling mode shown in Fig. 10c, valves V2 and V4 are closed and valve V3 is open. In this case, the three-way valves V1 are switched so that the fluid heated by the heat source Q flows through lines 29 and 32 to the lower connecting pipes 1a, 2a (first and second connecting pipes) of multi-pass heat exchangers and further to the circulation cooler R. After the heat exchangers of the circulation cooler R are completely filled, the circulation cooler is switched to the circulation cooling mode (Fig. 10a).

На фиг.11 изображен вариант осуществления системы охлаждения, в которой две предложенные изобретением теплообменные установки можно использовать в качестве циркуляционных охладителей R1, R2 в параллельном или последовательном режиме. Два циркуляционных охладителя R1, R2 можно соединить, например, последовательно и использовать одновременно для охлаждения текучей среды, используемой в качестве теплоносителя в системе охлаждения. При одновременном использовании обоих циркуляционных охладителей R1, R2 достигается максимальная охлаждающая способность системы охлаждения. Если для достаточного охлаждения текучей среды требуется меньшая мощность охлаждения, один из двух циркуляционных охладителей R1 или R2 можно отключить управляющим устройством S системы охлаждения.11 shows an embodiment of a cooling system in which two heat exchangers according to the invention can be used as circulation coolers R1, R2 in parallel or in series. Two circulation coolers R1, R2 can be connected, for example, in series and used simultaneously to cool the fluid used as a heat carrier in the cooling system. With the simultaneous use of both circulation coolers R1, R2, the maximum cooling capacity of the cooling system is achieved. If a lower cooling capacity is required for sufficient cooling of the fluid, one of the two circulation coolers R1 or R2 can be switched off by the cooling system controller S.

В последовательном режиме, в котором оба циркуляционных охладителя R1, R2 одновременно работают для охлаждения текучей среды, клапаны V2 и V4 закрыты, а клапан V3 открыт, что позволяет вводить текучую среду, нагретую источником Q тепла, в оба циркуляционных охладителя R1, R2 через первый соединительный патрубок 1а. Текучая среда, охлажденная в циркуляционных охладителях R1, R2, вытекает из циркуляционных охладителей R1, R2 через третий соединительный патрубок 3 и протекает по линии 9 текучей среды, соединенной с третьим соединительным патрубком 2а, в резервуар В (как показано на фиг. 11).In sequential mode, in which both circulating coolers R1, R2 simultaneously operate to cool the fluid, valves V2 and V4 are closed, and valve V3 is open, which allows the fluid heated by the heat source Q to be introduced into both circulating coolers R1, R2 through the first connecting pipe 1a. The fluid cooled in the circulation coolers R1, R2 flows out of the circulation coolers R1, R2 through the third connection pipe 3 and flows through the fluid line 9 connected to the third connection pipe 2a into the tank B (as shown in Fig. 11).

В режиме работы системы охлаждения (см. фиг. 11), показанном на фиг. 12а, клапаны V3 и V4 закрыты, а клапан V2 открыт.Это означает, что в режиме циркуляционного охлаждения работает только второй циркуляционный охладитель R2. Первый циркуляционный охладитель R1 находится в режиме ожидания, в котором текучая среда не проходит через трубы первого циркуляционного охладителя R1.In the operating mode of the cooling system (see FIG. 11) shown in FIG. 12a, valves V3 and V4 are closed and valve V2 is open. This means that only the second circulation cooler R2 is operating in circulation cooling mode. The first circulation cooler R1 is in a standby mode in which no fluid passes through the pipes of the first circulation cooler R1.

В режиме работы, показанном на фиг.12b, второй циркуляционный охладитель R2 работает при открытом клапане V3 и закрытых клапанах V2 и V4 в режиме циркуляционного охлаждения, в котором текучую среду, нагретую источником Q тепла, вводят в теплообменники второго циркуляционного охладителя R2 через первый соединительный патрубок 1а и охлаждают в нем, после чего выводят из второго циркуляционного охладителя R2 через второй соединительный патрубок 2а по линии 9 текучей среды, соединенной с третьим соединительным патрубком 3, и направляют в резервуар В. Одновременно первый циркуляционный охладитель R1 работает в режиме заполнения, в котором текучую среду одновременно вводят во все трубы 5 первого циркуляционного охладителя R1 через первый соединительный патрубок 1а и второй соединительный патрубок 2а теплообменника, чтобы полностью заполнить циркуляционный охладитель R1 текучей средой.In the mode of operation shown in FIG. 12b, the second circulation cooler R2 operates with valve V3 open and valves V2 and V4 closed in a circulation cooling mode in which the fluid heated by the heat source Q is introduced into the heat exchangers of the second circulation cooler R2 through the first connection pipe 1a and cooled in it, after which it is removed from the second circulating cooler R2 through the second connecting pipe 2a along the line 9 of the fluid connected to the third connecting pipe 3 and sent to the reservoir B. At the same time, the first circulation cooler R1 operates in filling mode, in wherein the fluid is simultaneously injected into all pipes 5 of the first circulation cooler R1 through the first connection 1a and the second connection 2a of the heat exchanger to completely fill the circulation cooler R1 with fluid.

Для управления теплообменной установкой согласно изобретению в различных режимах работы целесообразно использовать несколько датчиков S1, S2, позволяющих регистрировать параметры окружающей среды, в частности, температуру наружного воздуха (T_U) и/или скорость (v) ветра, и передавать их для обработки на управляющее устройство S. Помимо параметров окружающей среды, с помощью дополнительных датчиков Т1, Т2, Р целесообразно регистрируют температуру (T_ein) текучей среды на входе теплообменной установки, температуру текучей среды в разворотных коллекторах 4, 6 и (гидростатическое) давление (р) и/или расход текучей среды на входе впускного коллектора 1.To control the heat exchange plant according to the invention in various operating modes, it is advisable to use several sensors S1, S2, which allow recording environmental parameters, in particular, outdoor air temperature (T _U ) and / or wind speed (v), and transfer them for processing to the control device S. In addition to the environmental parameters, with the help of additional sensors T1, T2, P, it is expedient to register the temperature (T _ein ) of the fluid medium at the inlet of the heat exchange installation, the temperature of the fluid medium in the reversal collectors 4, 6 and the (hydrostatic) pressure (p) and/ or inlet manifold fluid flow 1.

Управляющее устройство со ссылочным обозначением S на схеме системы охлаждения, изображенной на фиг.9а, соединено с клапанами V, V1, V2, V3 и V4 для управления этими клапанами. Измеренные значения, зарегистрированные датчиками S1, S2; Т1, Т2, Р, передают на управляющее устройство, и управляющее устройство рассчитывает температуру (T_aus) текучей среды на выходе из теплообменной установки на основании зарегистрированных измеренных значений. При расчете температуры (T_aus) на выходе также учитывают параметры теплообменной установки, в частности ее теплоемкость, размеры теплообменников, количество проходов текучей среды через трубы, текучую среду, используемую в качестве теплоносителя, и объемный расход текучей среды через трубы, чтобы определить (максимальное) охлаждение текучей среды при опорожнении теплообменной установки.The control device with the reference symbol S in the diagram of the cooling system shown in figa, is connected to the valves V, V1, V2, V3 and V4 to control these valves. Measured values recorded by sensors S1, S2; T1, T2, P are transmitted to the control device, and the control device calculates the temperature (T _aus ) of the fluid at the outlet of the heat exchanger based on the recorded measured values. When calculating the temperature (T _aus ) at the outlet, the parameters of the heat exchange plant, in particular its heat capacity, the dimensions of the heat exchangers, the number of fluid passes through the pipes, the fluid used as a heat carrier, and the volume flow of the fluid through the pipes, are also taken into account to determine (maximum ) cooling the fluid when emptying the heat exchanger.

Управляющее устройство управляет клапанами теплообменной установки таким образом, чтобы теплообменная установка работала в режиме циркуляционного охлаждения до тех пор, пока расчетная температура (T_aus) на выходе больше или равна заданному предельному значению (T_min). Как только расчетная температура (T_aus) на выходе опустится ниже предельного значения (то есть при T_aus < T_min), теплообменную установку переключают в режим опорожнения. Переключение осуществляют, например, путем электрического или пневматического управления клапанами V, V1, V2, V3 и V4.The control device controls the valves of the heat exchange plant so that the heat exchange plant operates in circulating cooling mode as long as the calculated outlet temperature (T _aus ) is greater than or equal to the set limit value (T _min ). As soon as the design temperature (T _aus ) at the outlet falls below the limit value (that is, when _Taus < T _min ), the heat exchanger is switched to emptying mode. Switching is carried out, for example, by electrically or pneumatically actuating valves V, V1, V2, V3 and V4.

Заданное предельное значение (T_min), целесообразно, принимают равным значению Δ, превышающему температуру замерзания текучей среды, используемой в качестве теплоносителя (то есть выше 0°С в случае воды), причем значение Δ имеет безопасный интервал от температуры замерзания. Это исключает замерзание текучей среды даже при быстром опорожнении. Предпочтительно, значение Δ (и, соответственно, при использовании воды в качестве теплоносителя, предельное значение T_min = 0°С+Δ) составляет от 2°С до 7°С.The predetermined limit value (T _min ) is suitably taken equal to a value Δ above the freezing point of the fluid used as heat transfer medium (i.e. above 0° C. in the case of water), the value Δ having a safe interval from the freezing point. This prevents the fluid from freezing even when emptying quickly. Preferably, the value of Δ (and, accordingly, when using water as a heat carrier, the limit value T _min = 0°C+Δ) is from 2°C to 7°C.

После полного опорожнения теплообменная установка остается в режиме ожидания, в котором теплообменники не заполнены текучей средой. В режиме ожидания проверяют, сохраняется ли опасность замерзания, путем расчета прогнозируемой температуры (T_aus) на выходе на основании зарегистрированных параметров окружающей среды и сравнения найденной температуры с предельным значением. Как только расчетная температура (T_aus) на выходе становится больше или равна заданному предельному значению (T_min), управляющее устройство переключает теплообменную установку из режима ожидания в режим заполнения. После полного заполнения теплообменной установки она переключается в режим циркуляционного охлаждения и работает в этом режиме до тех пор, пока расчетная температура (T_aus) на выходе не окажется ниже предельного значения.After complete emptying, the heat exchanger remains in a standby mode in which the heat exchangers are not filled with fluid. In standby mode, it is checked whether the risk of freezing is still present by calculating the predicted outlet temperature (T _aus ) based on the recorded environmental parameters and comparing the found temperature with a limit value. As soon as the calculated outlet temperature (T _aus ) becomes greater than or equal to the set limit value (T _min ), the controller switches the heat exchanger from standby to filling mode. After the heat exchanger is completely filled, it switches to circulation cooling mode and operates in this mode until the calculated outlet temperature (T _aus ) is below the limit value.

В варианте осуществления, изображенном на фиг. 11, управляющее устройство управляет теплообменной установкой, содержащей несколько теплообменников, таким образом, чтобы отдельные многопроходные теплообменники могли работать независимо друг от друга в различных режимах работы. При этом управляющее устройство управляет количеством теплообменников, работающих в режиме циркуляционного охлаждения, в зависимости от зарегистрированных параметров окружающей среды и/или зарегистрированной температуры (T_ein) текучей среды на входе, чтобы иметь возможность обеспечить требуемую охлаждающую способность. Объем текучей среды, проходящей через теплообменную установку за единицу времени, целесообразно остается постоянным независимо от количества теплообменников, работающих в режиме циркуляционного охлаждения. При этом управляющее устройство отслеживает, находится ли температура текучей среды, охлажденной в теплообменной установке и находящейся в резервуаре, в предпочтительном диапазоне между минимальной и максимальной температурой. Предпочтительный диапазон температур может составлять, например, от 15°С до 22°С.In the embodiment depicted in FIG. 11, the control device controls a heat exchange plant containing several heat exchangers, so that the individual multi-pass heat exchangers can operate independently of each other in different operating modes. In this case, the control device controls the number of heat exchangers operating in the circulating cooling mode, depending on the recorded environmental parameters and/or the recorded temperature (T _ein ) of the fluid at the inlet, in order to be able to provide the required cooling capacity. The volume of fluid passing through the heat exchanger per unit of time advantageously remains constant regardless of the number of heat exchangers operating in circulation cooling mode. In this case, the control device monitors whether the temperature of the fluid cooled in the heat exchanger and located in the tank is in the preferred range between the minimum and maximum temperatures. The preferred temperature range may be, for example, from 15°C to 22°C.

Claims

1. Heat exchange unit with at least one multi-pass heat exchanger, containing the first manifold (1) with the first connecting pipe (1a) for connecting to the fluid line (9), the second collector (2) with the second connecting pipe (2a) for connecting to lines (9) of the fluid and at least one first reversal collector (4), as well as several pipes (5) through which the possibility of the flow of fluid, in particular water, is provided, the first collector (1) and the second collector (2) are located at one end (A) of the heat exchange unit, the reversal manifold (4) is located at the opposite end (B) of the heat exchange unit, and pipes (5) run from one end (A) to the opposite end (B), and at the lowest point ( T) or at least near the lowest point (T) of the first collector (1) the first connecting pipe (1a) is located, and at the lowest point (T) or at least near the lowest point (T) of the second collector (2) a second connecting pipe (2a) is located, characterized in that on the first manifold (1) and/or on the second manifold (2) at the highest point (H) or at least near the highest point (H) of the corresponding collector (1 or 2) there is a third connecting pipe (3), and at least one vent (10 ) to equalize the pressure with the environment.

2. The heat exchange plant according to claim 1, in which the pipes (5) of the first group of pipes are made in the form of supply lines (5H) and are connected to the first collector (1) and the reversal collector (4), and the pipes of the second group of pipes are made in the form of return lines (5R) and connected to a second collector (2) and a reversal collector (4).

3. Heat exchanger according to one of the preceding paragraphs, in which the first collector (1), the second collector (2) and the reversible collector (4) are made in the form of tubular multi-section collectors, preferably located in such a way that their longitudinal axis is oriented vertically or at an angle to the vertical.

4. Heat exchanger according to one of the preceding paragraphs, characterized in that the first collector (1) and the second collector (2) are located at the end end (A) of the heat exchanger, and the reversible collector (4) is located at the opposite end side (B) of the heat exchanger installation.

5. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that a controlled valve is connected to the first connection pipe (1a) and/or the second connection pipe (2a), in particular it is installed in the first connection pipe (1a) and/or the second connection pipe (2a).

6. Heat exchanger according to one of the preceding paragraphs, characterized in that the heat exchanger comprises an external leakage area (F) blown by a gas flow, and the collector (1, 2) facing the leakage area (F) contains a third connecting pipe (3) .

7. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the pipes (5) run parallel to each other and at an angle to the horizontal, wherein the angle between the pipes (5) and the horizontal is preferably between 0.5 and 5°, especially preferably 2 to 4°.

8. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that in the emptying mode the fluid medium is allowed to flow out under the action of gravity from all pipes (5) to the first collector (1) and the second collector (2), and in the filling mode the possibility of fluid medium flowing over gravity from the first collector (1) and the second collector (2) into the pipes (5).

9. Heat exchanger according to one of paragraphs. 2-8, characterized in that in the circulation cooling mode, it is possible for the fluid to flow through the first connection pipe (1a) into the supply lines (5H) and flow out through the third connection pipe (3) from the return lines (5R).

10. The heat exchanger according to claim 8 or 9, characterized in that in the emptying mode it is possible to drain the fluid under the action of gravity through the first connection pipe (1a) of the first collector (1) and the second connection pipe (2a) of the second collector (2 ) into the lower fluid line (9) connected to the first and second connecting pipes (1a, 2a).

11. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that at least a part of the tubes (5) is bent at its end facing the reversal header (4) towards the reversal header (4).

12. Heat exchanger according to one of the preceding claims, comprising two heat exchangers located opposite each other, located at an angle to the vertical and in the form of a letter V relative to each other.

13. Heat exchanger according to one of the preceding paragraphs, in which each heat exchanger in addition to the first reversal manifold (4) contains a second reversal manifold (6) and a third reversal manifold (8), with one of the reversal manifolds (8) located at the end (A ) heat exchanger, on which the first and second collectors (1, 2) are located.

14. Heat exchanger according to one of the previous paragraphs, characterized in that in the vent (10) there is a valve (11) with a given maximum flow area (d) for passing air, and the valve (11) is made with the possibility of opening and closing, when at the same time, when the valve (11) is fully open, the maximum flow area (d) is available for the passage of air, and the valve (11) is configured to automatically close when fluid enters the valve (11).

15. Cooling system containing

a circuit (K) in which it is possible for a fluid medium, in particular water, to flow as a heat carrier,

- a tank (B) connected to the circuit (K) and containing a supply of water,

- a source (W) of heat, configured to supply heat to the fluid at the location of the heat source,

- circulating cooler (R), which provides for the possibility of cooling water by heat exchange with the surrounding air,

characterized in that the circulation cooler (R) comprises at least one heat exchanger (1) according to one of the preceding claims.