RU4371U1

RU4371U1 - RECOVERY COOLER (OPTIONS)

Info

Publication number: RU4371U1
Application number: RU96101531/20U
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Белоусов; И.Н. Журавлева; И.П. Пахомов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "ГХТ"
Priority date: 1996-01-24
Filing date: 1996-01-24
Publication date: 1997-06-16

Abstract

1. Рекуперативный охладитель, содержащий поверхность теплообмена и примыкающие к ней с противоположных сторон раздающий и собирающий коллекторы для охлаждаемой среды, а также нагреватель, отличающийся тем, что поверхность теплообмена и коллекторы выполнены из материала с высокой теплопроводностью, а нагреватель выполнен электрическим и установлен на корпусах коллекторов.2. Охладитель по п.1, отличающийся тем, что нагреватель выполнен в виде электропроводного элемента, спрофилированного по форме внешней поверхности корпуса коллектора.3. Охладитель по п. 1, отличающийся тем, что электропроводный элемент выполнен в виде неметаллического греющего слоя, заключенного в полимерную оболочку.4. Охладитель, содержащий поверхность теплообмена с примыкающими к ней с противоположных сторон раздающим и собирающим коллекторами для охлаждаемой среды, а также нагреватель, отличающийся тем, что теплообменная поверхность и коллекторы выполнены из материала с высокой теплопроводностью, а нагреватель выполнен электрическим и установлен в контакте с теплообменной поверхностью.5. Охладитель по п.4, отличающийся тем, что теплообменная поверхность выполнена многосекционной, а нагреватель установлен между секциями.6. Охладитель по п.4, отличающийся тем, что нагреватель выполнен в виде электропроводного элемента, представляющего собой неметаллический греющий слой, заключенный в полимерную оболочку.7. Охладитель, содержащий поверхность теплообмена с примыкающими к ней с противоположных сторон раздающим и собирающим коллекторами для охлаждаемой среды, а также нагреватель, отличающийся тем, что теплообменная поверхность и кол1. A recuperative cooler containing a heat exchange surface and distributing and collecting manifolds for the medium to be cooled and adjacent to it from opposite sides, as well as a heater, characterized in that the heat exchange surface and collectors are made of material with high thermal conductivity, and the heater is electric and mounted on cases collectors. 2. Cooler according to claim 1, characterized in that the heater is made in the form of an electrically conductive element profiled in the shape of the outer surface of the collector body. Cooler according to claim 1, characterized in that the electrically conductive element is made in the form of a non-metallic heating layer enclosed in a polymer shell. A cooler containing a heat exchange surface with distributing and collecting manifolds adjacent to it on opposite sides for the medium to be cooled, as well as a heater, characterized in that the heat exchange surface and collectors are made of material with high thermal conductivity, and the heater is made electric and is in contact with the heat exchange surface .5. A cooler according to claim 4, characterized in that the heat exchange surface is multi-sectional, and the heater is installed between sections. A cooler according to claim 4, characterized in that the heater is made in the form of an electrically conductive element, which is a non-metallic heating layer enclosed in a polymer shell. A cooler containing a heat exchange surface with distributing and collecting manifolds for a cooled medium adjacent to it from opposite sides, as well as a heater, characterized in that the heat exchange surface and

Description

РЕКУПЕРАТИВНЫЙ ОХЛАДИТЕЛЬ (его варианты)RECOVERY COOLER (its variants)

Группа изобретений, xapaктq)изyeмaя единым изобретательским замыслом, относится к холодильной технике, а более конкретно к рекуперативным охладителям для сред, склонных к загустеванию и замерзанию.The group of inventions, xapactq), having the same inventive concept, relates to refrigeration, and more specifically to regenerative coolers for environments prone to thickening and freezing.

Известны рекуперативные охладители, содержащие поверхность теплообмена и примыкающие к ней с противоположных сторон раздающий и собирающий коллекторы для охлаждаемой среды (см. журнал Газовая промышленность, №1, 1985, с.22-23).Known recuperative coolers containing a heat exchange surface and adjacent to it from opposite sides distributing and collecting manifolds for a cooled medium (see. Gas Industry Journal, No. 1, 1985, p.22-23).

Поверхность теплообмена и коллекторы в указанном охладителе выполнены из материала с высокой теплопроводностью, однако нагреватель отсутствует, и поэтому технический результат (повышение эксплутационной надежности с одновременным уменьшением расхода энергии при запуске охладителя в условиях низких темп)атур О1фужающей среды) не достигается.The heat exchange surface and the collectors in the specified cooler are made of a material with high thermal conductivity, however, there is no heater, and therefore the technical result (increased operational reliability with a simultaneous decrease in energy consumption when starting the cooler at low tempera- tures) of the O1 fusion medium) is not achieved.

Известны рекуперативные охладители, содержащие поверхность теплообмена и примыкающие к ней с противоположных сторон раздающий и собирающий коллекторы, а также нагреватель (см. патент Великобритании №867214 кл.Р48 1964).Known recuperative coolers containing a heat exchange surface and adjacent to it from opposite sides distributing and collecting manifolds, as well as a heater (see UK patent No. 867214 CL P48 1964).

Сведений о материале, из которого выполнена теплообменная поверхность и коллекторы, описание патента не дает. Нагреватель же в данном охладителе выполенен в виде самостоятельной системы каналов, проходящих через теплообменную поверхность и коллекторы, переодически подюпочаемую к источнику нагретого агента при обмерзании (появлении инея) теплообменной поверхности в процессе работы рекуператора.The patent does not provide information on the material of which the heat exchange surface and the collectors are made. The heater in this cooler is made in the form of an independent system of channels passing through the heat exchange surface and collectors, periodically undermining to the source of the heated agent during freezing (frost) of the heat exchange surface during the operation of the heat exchanger.

МКИ: F28D7/00MKI: F28D7 / 00

Осуществление запуска такого охладителя в условиях низких температур окружающей среды в описании патенета не предусмотрено. Такая операция была бы возможна при определеннных конструктивных доработках и потребовала бы значительных энергозатрат.The implementation of the launch of such a cooler at low ambient temperatures in the patent description is not provided. Such an operation would be possible with certain structural modifications and would require significant energy consumption.

Данный охладитель принят за прототип.This cooler is taken as a prototype.

Задача первой полезной модели - вариант с установкой электрических нагревателей на коллекторах (п.п. 1-3 формулы) - разработка конструкции рекуперативного охладителя, обеспечивающего его надежную работу с высоким ресурсом при необходимости его многократных запусков в условиях низкой температуры окружающей среды.The objective of the first utility model is the option of installing electric heaters on the collectors (items 1-3 of the formula) - development of the design of a recuperative cooler, which ensures its reliable operation with a high resource if it is necessary to run it repeatedly in conditions of low ambient temperature.

Технический результат, достигаемый этой полезной моделью повышение эксплутационной надежности с одновременным уменьщением расхода энергии при запусках в условиях низкой температуры окружающей среды.The technical result achieved by this utility model is increased operational reliability while reducing energy consumption during startups at low ambient temperatures.

Дополнительный технический результат - интенсификация процесса нагрева.An additional technical result is the intensification of the heating process.

Основной технический результат достигается тем, что в рекуперативном охладителе, содержащем поверхность теплообмена и примыкающие к ней с противоположных сторон раздающий и собирающий коллекторы для охлаждаемой среды, а также нагреватель, поверхность теплообмена и коллекторы выполнены из материала с высокой 1еплопроБоднос1ью, а нагреватель выполнен электрическим и установлен на корпусах коллекторов.The main technical result is achieved in that in a recuperative cooler containing a heat exchange surface and distributing and collecting manifolds for a cooled medium adjacent to it from opposite sides, as well as a heater, a heat exchange surface and collectors are made of material with high thermal stability, and the heater is electric and installed on collector bodies.

Дополнительный технический результат достигается тем, что нагреватель выполнен в виде электропроводных элементов, спрофилированных по форме внешней поверхности корпуса коллекторов и установленных на них, а также тем, что электропроводный элементAn additional technical result is achieved by the fact that the heater is made in the form of electrically conductive elements profiled in the shape of the outer surface of the collector body and installed on them, and also by the fact that the electrically conductive element

выполнен в виде неметаллического греющего слоя, заключенного в полимерную оболочку.made in the form of a non-metallic heating layer enclosed in a polymer shell.

Известны рекуперативные охладители, содержащие поверхность теплообмена и примыкающие к ней с противоположных сторон раздающий и собирающий коллекторы для охлаждаемой среды (см. журнал Тазовая промышленность, №1, 1985, с.22-23).Known recuperative coolers containing a heat exchange surface and adjacent to it from opposite sides distributing and collecting manifolds for a refrigerated medium (see. Journal of Pelvic Industry, No. 1, 1985, p.22-23).

Поверхность теплообмена и коллекторы у указанного охладителя выполнены из материала с высокой теплопроводностью, однако нагреватель отсутствует, и поэтому технический результат (повышение эксплутационной надежности с одновременным уменьшением расхода энергии при запуске охладителя в условиях низких температур окружающей среды) не достигается.The heat exchange surface and the collectors of the specified cooler are made of a material with high thermal conductivity, however, there is no heater, and therefore the technical result (increased operational reliability with a simultaneous decrease in energy consumption when starting the cooler at low ambient temperatures) is not achieved.

Известны рекуперативные охладитшш, содержащие поверхность теплообмена и примыкающие к ней с противоположных сторон раздающий и собирающий коллекторы, а также нагреватель (см. патент Великобритании №867214 кл.Р48 1964).Known are recuperative chillers containing a heat exchange surface and distributing and collecting manifolds adjacent to it from opposite sides, as well as a heater (see UK Patent No. 867214 class P48 1964).

Сведений о материале, из которого выполнена теплообменная поверхность и коллекторы, описание патента не дает. Нагреватель же в данном охладителе выполенен в виде самостоятельной системы каналов, проходящих через теплообменную поверхность и коллекторы, переодически подключаемую к источнику нагретого агента при обмерзании (появлении инея) теплообменной поверхности в процессе работы рекуператора.The patent does not provide information on the material of which the heat exchange surface and the collectors are made. The heater in this cooler is made in the form of an independent system of channels passing through the heat exchange surface and collectors, periodically connected to the source of the heated agent during freezing (frost) of the heat exchange surface during the operation of the heat exchanger.

Осуществление запуска такого охладителя в условиях низких температур окружающей среды в описании патенета не содержится. Такая операция была бы возможна при определеннных конструктивных доработках и потребовала бы значительных энергозатрат.The implementation of the launch of such a cooler at low ambient temperatures in the description of the patent does not contain. Such an operation would be possible with certain structural modifications and would require significant energy consumption.

Задача второй полезной модели - вариант установки электрических нагревателей в контакте с поверхностью теплообмена (п.п.4-6 формулы) - разработка конструкции рекуперативного охладителя, обеспечивающего его надежную работу с высоким ресурсом при необходимости его многократных запусков в условиях низкой температуры окружающей среды.The objective of the second utility model is the option of installing electric heaters in contact with the heat exchange surface (claims 4-6) to develop the design of a recuperative cooler that ensures its reliable operation with a high resource if it is necessary to run it repeatedly in conditions of low ambient temperature.

Технический результат, достигаемый этой полезной моделью повыщение эксплутационной надежности с одновременным уменьшением расхода энергии при запусках в условиях низкой температуры О1фужающей среды.The technical result achieved by this utility model is an increase in operational reliability with a simultaneous decrease in energy consumption during startups in conditions of low temperature O1 of the coating medium.

Основной технический результаг достигается тем, что в рекуперативном охладителе, содержащем поверхность теплообмена и примьпсающие к ней с противоположных сторон раздающий и собирающий коллекторы, а также нагреватель, поверхность теплообмена и коллекторы выполнены из материала с высокой теплопроводностью, а нагреватель выполнен электрическим и установлен в контакте с тепдообменной поверхностью.The main technical result is achieved in that in a recuperative cooler containing a heat exchange surface and distributing and collecting manifolds adjacent to it from opposite sides, as well as a heater, a heat exchange surface and collectors are made of material with high thermal conductivity, and the heater is electric and installed in contact with heat exchange surface.

Дополнительный технический результат достигается тем, что поверхность теплообмена выполнена многосекционной, а нагреватель установлен между секциями и выполнен в виде электропроводного элемента, представляющего собой неметаллический греющий слой, заключенный в полимерную оболочку.An additional technical result is achieved in that the heat exchange surface is multi-sectional, and the heater is installed between the sections and is made in the form of an electrically conductive element, which is a non-metallic heating layer enclosed in a polymer shell.

Известны рекуперативные охладители, содержащие поверхность теплообмена и примыкающие к ней с противоположных сторон раздающий и собирающий коллекторы для охлаждаемой среды (см, журнал Газовая промышленность, №1, 1985, с.22-23).Known recuperative coolers containing a heat exchange surface and adjacent to it from opposite sides distributing and collecting manifolds for a cooled medium (see, Gas Industry Journal, No. 1, 1985, p.22-23).

Осуществление запуска такого охладителя в условиях низких температур окружающей среды в описании патенета не содержится. Такая операция была бы возможна при определенных конструктивных доработках и потребовала бы значительных энергозатрат.The implementation of the launch of such a cooler at low ambient temperatures in the description of the patent does not contain. Such an operation would be possible with certain design improvements and would require significant energy costs.

Задача трегьей полезной модели - вариант с ложементами (п.7 формулы) - разработка конструкции рекуперативного охладителя, обеспечивающего его надежную работу с высоким ресурсом при необходимости его многоьфатных запусков в условиях низкой температуры окружающей среды.The task of the third utility model — the option with lodges (claim 7 of the formula) —development of the design of a recuperative cooler that ensures its reliable operation with a high resource if it is necessary to start multiple-launch in low ambient temperature conditions.

Технический результат, достигаемый этой полезной моделью повыщение эксплутационной надежности с одновременнымThe technical result achieved by this utility model is an increase in operational reliability with simultaneous

..э/..e /

-6-6

уменьшением расхода энергии при запусках в условиях низкой температуры окружающей среды.reduced energy consumption during starts in low ambient temperatures.

Технический результат достигается тем, что в рекуперативном охладителе, содержащем поверхность теплообмена и примыкающие к ней с противоположных сторон раздающий и собирающий коллекторы, а также нагреватель, поверхность теплообмена и коллекторы выполнены из материала с высокой теплопроводностью, а нагреватель выполнен в виде ложементов, спрофмлированных по форме внепшей поверхности коллекторов, примыкающих к ним и имеющих внутренюю полость, подключенную к циркуляционной системе теплоносителя.The technical result is achieved by the fact that in a recuperative cooler containing a heat exchange surface and distributing and collecting collectors adjacent to it from opposite sides, as well as a heater, a heat exchange surface and collectors are made of material with high thermal conductivity, and the heater is made in the form of lodgements, shaped in shape extraneous surface of the collectors adjacent to them and having an internal cavity connected to the circulation system of the coolant.

Данная группа изобрегений иллюстрирует следующими чертежами.This group of inventions is illustrated by the following drawings.

На фиг. 1 - схематично изображен описываемый рекуперативный охладитель с электрическими нагревателями, установленными на корпусах коллекторов; иллюстрирует п.п. 1, 2 формулы.In FIG. 1 - schematically depicts the described recuperative cooler with electric heaters mounted on the bodies of the collectors; illustrates p.p. 1, 2 formulas.

На фиг.2 - тот же охладитель, но в двухсекционном исполнении с нагревателями, установленными в контакте с теплообменной поверхностью, как снаружи секций, так и между ними; иллюстрирует п.п.4, 5 формулы.In Fig.2 - the same cooler, but in a two-section design with heaters installed in contact with the heat exchange surface, both outside the sections and between them; illustrates items 4, 5 of the formula.

На фиг.З - изображен в аксонометрии двухсекционный рекуперативный охладитель, иллюстрирующий установку нагревателей одновременно на колекторах и на теплообменной поверхности.In Fig.Z - a perspective view of a two-section recuperative cooler is shown, illustrating the installation of heaters simultaneously on the collectors and on the heat exchange surface.

На фиг.4 - показано выполнение электрического нагревателя, установленного на коллекторах; поперечное сечение.Figure 4 - shows the implementation of an electric heater mounted on the collectors; transverse section.

На фиг.5 - показано выполнение электрического нагревателя, установленного в контакте с теплообменной поверхностью; поперечное сечение.Figure 5 - shows the implementation of an electric heater installed in contact with a heat exchange surface; transverse section.

На фиг.6 - изображен в аксонометрии ложемент с внутренней полостью; в такие ложементы своими коллекторами устанавливается описываемый охладитель; иллюстрирует п.7 формулы.Figure 6 - is a perspective view of a tool tray with an internal cavity; in such lodgements, the described cooler is installed by their collectors; illustrates paragraph 7 of the formula.

На фиг.7 - представлена схема циркуляции теплоносителя, к которой подЕслючены внутринние полости ложементов; дополнительно иллюстрирует п.7 формулы.In Fig.7 - a diagram of the coolant circulation is presented, to which the internal lodgment cavities are excluded; further illustrated by paragraph 7 of the formula.

Конструкция рекуперативного охладителя (первый вариант)Recuperative Cooler Design (First Option)

Рекуперативный охладитель может быть выполнен как односекционным (см. фиг.1), так и многосекционным, в частности дв}асекционным, как показано на фиг.2 и 3. Каждая секция имеет теплообменную поверхность 1 и примьпсающие к ней с протавоположных сторон общие раздающий 2 и собирающий 3 коллекторы для охлаждаемой среды. В свою очередь, раздающий 2 коллектор имеет патрубок 4 для входа среды, а собирающий коллектор 3 соответственно патрубок 5 для выхода среды.The recuperative cooler can be either single-sectional (see FIG. 1), or multi-sectional, in particular two-sectional, as shown in FIGS. 2 and 3. Each section has a heat exchange surface 1 and a common distributor 2 adjacent to it from opposite sides and collecting 3 collectors for the cooled environment. In turn, the distributing manifold 2 has a nozzle 4 for medium inlet, and a collecting manifold 3, respectively, a nozzle 5 for medium outlet.

Поверхность теплообмена выполнена, преимущественно, пластинчато-ребристой, однако может быть выполнена и трубчатой.The heat exchange surface is made predominantly lamellar-ribbed, but can also be made tubular.

Наиболее благоприятный вариант выполнения коллекторов только по охлаждаемой среде, в частном случае по маслу. С двух других сторон поверхность теплообмена выполнена открытой для продувки ее охлаждающим воздушным потоком. Однако, возможно выполнение коллекторов и по охлаждающей средне,The most favorable embodiment of the collectors is only for the cooled medium, in particular in the case of oil. On two other sides, the heat exchange surface is made open for purging it with a cooling air stream. However, it is possible to perform collectors in the cooling medium,

Нагреватель 6 выполнен, преимущественно, в виде электропроводных элементов, спрофилированных по форме внещней поверхности коллекторов 2 и 3 и установленных на них. Сам электропроводный элемент выполнен в виде неметаллического греющего слоя 7, например графитового, заключенного в полимерную оболочку 8.The heater 6 is made mainly in the form of electrically conductive elements profiled in the shape of the external surface of the collectors 2 and 3 and installed on them. The electrically conductive element itself is made in the form of a non-metallic heating layer 7, for example, graphite, enclosed in a polymer shell 8.

При установке элемента на корпусе коллекторов он может быть покрыт изоляцией 9 и подключен с помощью проводов 10 к электросети (не показана). Такой тип нагревателя сам по себе известен; в качестве нагревателя может быть использован и другой электрический нагреватель известного типа. Как поверхность 1 теплообмена, так и коллекторы 2 и 3 выполнены из материала с высокой теплопроводностью, преимущественно из алюминия или его сплавов.When installing the element on the collector housing, it can be covered with insulation 9 and connected using wires 10 to the mains (not shown). This type of heater is known per se; another type of electric heater of a known type may also be used as a heater. Both the heat exchange surface 1 and the collectors 2 and 3 are made of a material with high thermal conductivity, mainly aluminum or its alloys.

Работа рекуперативного охладителя (первый вариант)Recuperative cooler operation (first option)

Рассмотрена работа охладителя на примере охлаждения масла воздушным потоком.The operation of the cooler is considered on the example of oil cooling by air flow.

В обычном режиме охлаждения масло через патрубок 4 поступает в раздающий коллектор 2, затем проходит через поверхность 1 теплообмена, поступает в собирающий коллектор 3 и через патрубок 5 направляется потребителю, например в систему смазки газотурбинного двигателя. Процесс охлаждения осуществляется холодным воздущным потоком, подаваемым по стрелке (см. фиг.З) с открытого торца (в системе перекрестного потока с маслом) рекуперативного охладителя с помощью вентилятора (не показан).In the normal cooling mode, the oil through the pipe 4 enters the distributing manifold 2, then passes through the heat exchange surface 1, enters the collecting manifold 3 and is directed through the pipe 5 to the consumer, for example, to the lubrication system of a gas turbine engine. The cooling process is carried out by cold air flow supplied in the direction of the arrow (see FIG. 3) from the open end (in the cross-flow system with oil) of the regenerative cooler using a fan (not shown).

При остановке охладителя (например, при остановке газотурбинного двигателя) в условиях низкой температуры окружающей среды (в зимнее время), достигающей минус , охладитель, обычно располагаемый на открытом воздухе, также охлаждается до такой температуры. При этом в случае необходимости его запуска следует предварительно разогреть коллекторы и теплообменную поверхность.When the cooler stops (for example, when the gas turbine engine is stopped) in conditions of low ambient temperature (in winter), reaching minus, the cooler, usually located outdoors, is also cooled to this temperature. In this case, if it is necessary to start it, it is necessary to preheat the collectors and the heat exchange surface.

Для осуществления этой операции включают электрические нагреватели 6, температура которых постепенно поднимается, не превыщая 100-130°С, и которые обеспечивают нагрев коллекторов иTo carry out this operation include electric heaters 6, the temperature of which gradually rises, not exceeding 100-130 ° C, and which provide heating of the collectors and

.Д/.З/.D / .Z /

-8поверхности теплообмена, выполненных из алюминия или его сплавов, до температуры, близкой к температуре масла. После достижения коллекторами 2, 3 и поверхностью 1 теплообмена, такой температуры в коллектор 2 по патрубку 4 подается масло (которое к этому времени может иметь рабочую температуру), и нагреватели выключаются.-8 heat exchange surfaces made of aluminum or its alloys, to a temperature close to the temperature of the oil. After the collectors 2, 3 and the heat exchange surface 1 reach this temperature, oil is supplied to the collector 2 through the pipe 4 (which by this time may have an operating temperature), and the heaters turn off.

Затем происходит выше описанный процесс охлаждения масла. Если же предварительный нагрев охладителя не осуществить, то вследствие термических и гидравлических ударов возможна его разгермитизация.Then the above-described oil cooling process takes place. If the pre-heating of the cooler is not carried out, then due to thermal and hydraulic shocks, its depressurization is possible.

Конструкция рекуперативного охладителя (второй вариант)Recuperative cooler design (second option)

Рекуперативный охладитель может быть выполнен как односекционным, как показано на фиг.2 и 3. Каждая секция имеет теплообменную поверхность 1 и примыкающие к ней с противоположных сторон общие раздающий 2 и собирающий 3 коллекторы для охлаждаемой среды. В свою очередь, раздающий 2 коллектор имеет патрубок 4 дня входа среды, а собирающий 3 коллектор для выхода феды.The recuperative cooler can be made as single-section, as shown in FIGS. 2 and 3. Each section has a heat exchange surface 1 and common distributing 2 and collecting 3 collectors for the cooled medium adjacent to it from opposite sides. In turn, the distributing 2 collector has a pipe 4 days of media entry, and collecting 3 collector for the output of the fed.

Поверхность теплообмена выполнена, преимзтцественно, пластинчато-ребристой, однако может быть выполнена и трубчатой.The heat exchange surface is made predominantly lamellar-ribbed, but can also be made tubular.

Наиболее благоприятный вариант выполнения коллекторов только по охлаждаемой среде, в частном сл)ае по маслу. С двух других сторон поверхность теплообмена выполнена открытой для продувки ее охлаждающим воздущным потоком. Однако, возможно выполнение коллекторов и по охлаждающей феде.The most favorable embodiment of the collectors is only for the cooled medium, in particular for oil. On two other sides, the heat exchange surface is made open for purging it with a cooling air stream. However, it is possible to run collectors on a cooling fed.

Нагреватель 11 выполнен, преимущественно, в виде электропроводных элементов, установленных в контакте с поверхностью 1 теплообмена. Сам электропроводный элемент выполнен в видеThe heater 11 is made mainly in the form of electrically conductive elements installed in contact with the heat exchange surface 1. The conductive element itself is made in the form

emsems

-9неметаллического греющего слоя 7, например графитового, заключенного в полимерную оболочку 8 (см. фиг,5). При установке элемента на теплообменной поверхности он может быть покрыт изоляцией 9 и подключен с помощью проводов 10 к электросети (не показана). Такой тип нагревателя сам по себе известен; в качестве нагревателя может быть использован и другой электрический нагреватель известного типа. Как поверхность 1 теплообмена, так и коллекторы 2 и 3 выполнены из материала с высокой теплопроводностью, преимущественно из алюминия или его сплавов.-9 non-metallic heating layer 7, for example graphite, enclosed in a polymer shell 8 (see Fig. 5). When installing the element on a heat exchange surface, it can be coated with insulation 9 and connected using wires 10 to the mains (not shown). This type of heater is known per se; another type of electric heater of a known type may also be used as a heater. Both the heat exchange surface 1 and the collectors 2 and 3 are made of a material with high thermal conductivity, mainly aluminum or its alloys.

Поверхность 1 темплообмена может быть выполнена многосекционной, в частном случае двухсекционный, как показано на фиг.2 и 3. В этом случае нагреватель 11 в виде электропроводного элемента может быть установлен, как снаружи секций, так и между ними.The heat exchange surface 1 can be made multi-sectional, in the particular case two-sectional, as shown in FIGS. 2 and 3. In this case, the heater 11 in the form of an electrically conductive element can be installed both outside the sections and between them.

Работа рекуперативного охладителя (второй вариант)Recuperative cooler operation (second option)

Рассмотрена работа охладителя на примере охлаждения масла воздущным потоком.The operation of the cooler is considered on the example of oil cooling by air flow.

В обычном режиме, охлаждения масло через патрубок 4 поступает в раздающий коллектор 2, затем проходит через поверхность 1 теплообмена, поступает в собирающий коллектор 3 и через патрубок 5 направляется потребителю, например в систему смазки газотурбинного двигателя. Процесс охлаждения осуществляется холодным воздушным потоком, подаваемым по стрелке (см. фиг.З) с открытого торца (в системе пере1фестного потока с маслом) рекуперативный охладитель с помощью вентилятора (не показан).In the normal mode, the cooling oil through the pipe 4 enters the distributing manifold 2, then passes through the heat exchange surface 1, enters the collecting manifold 3 and through the pipe 5 is sent to the consumer, for example, to the lubrication system of a gas turbine engine. The cooling process is carried out by the cold air flow supplied in the direction of the arrow (see Fig. 3) from the open end (in the reflux oil system) a recuperative cooler using a fan (not shown).

При остановке охладителя (например, при остановке газотурбинного двигателя) в условиях низкой температуры окружающей среды (в зимнее время), достигающей минус , охладитель, обычноWhen the cooler stops (for example, when the gas turbine engine stops) in conditions of low ambient temperature (in winter), reaching minus, the cooler is usually

( /(/

-10располагаемый на открытом воздухе, также охлаждается до такой температуры. При этом в случае необходимости его запуска следует предварительно разогреть коллекторы и теплообменную поверхность.-10 located outdoors, also cooled to this temperature. In this case, if it is necessary to start it, it is necessary to preheat the collectors and the heat exchange surface.

Для осуществления этой операции включают электрические нагреватели 11, температура которых постепенно поднимается, не превышая 100-130 С, и которые обеспечивают нагрев поверхности теплообмена, выполненной из алюминия или его сплавов, до температуры, близкой к температуре масла. После достижения поверхностью 1 теплообмена, такой температуры в коллектор 2 по патрубку 4 подается масло (которое к этому времени может иметь рабочую температуру), и нагреватели выключаются.To carry out this operation include electric heaters 11, the temperature of which gradually rises, not exceeding 100-130 C, and which provide heating of the heat exchange surface made of aluminum or its alloys to a temperature close to the temperature of the oil. After the heat exchange surface 1 reaches this temperature, oil is supplied to the collector 2 through the pipe 4 (which may have an operating temperature by this time), and the heaters turn off.

Затем происходит выше описанный процесс охлаждения масла. Если же предварительный нагрев охладителя не осуществить, что вследствие термических и гидравлических ударов возможна его разгермитизация.Then the above-described oil cooling process takes place. If the pre-heating of the cooler is not carried out, that due to thermal and hydraulic shocks, its depressurization is possible.

Конструкция рекуперативного охладителя (третий вариант)Recuperative cooler design (third option)

Рекуперативный охладитель содержит поверхность 1 теплообмена и примыкающие к ней раздающий 2 и собирающий 3 коллекторы для охлаждаемой среды с патрубком 4, 5 (соответственно для входа и выхода среды). Поверхность теплообмена выполнена, преимущественно, пластинчато-ребристой, однако может быть выполнена и трубчатой. Наиболее благоприятный вариант вьшолнения коллекторов только по охлаждаемой среде, в частном случае по маслу; с двух других сторон поверхность 1 теплообмена может быть отЕфЫтой для продувки ее охлаждающим воздухом.The recuperative cooler contains a heat exchange surface 1 and adjacent distributing 2 and collecting 3 collectors for the cooled medium with a pipe 4, 5 (respectively, for the input and output of the medium). The heat exchange surface is made predominantly lamellar-ribbed, but can also be made tubular. The most favorable option for the implementation of collectors is only for the cooled medium, in particular in the case of oil; on the other two sides, the heat exchange surface 1 can be flaked to purge it with cooling air.

Рекуперативный охладитель содержит также нагреватель, выполненый в виде ложементов 12 (см. фиг.6), спрофилированных по форме внешней поверхности коллекторов, примыкающих к ним и имеющих внутреннюю полость 13, подключенную к циркуляционной системе теплоносителя. Циркуляционная система (см. фиг.7) представляет собой нагреватель 14 (например, элеЕстрический), насос 15 и магистрали 16, 17, подключенные к патрубкам 18, 19 внутренней полости 13 ложементов 12. Поверхность 1 теплообмена и коллекторы 2, 3 выполнены из материала с высокой теплопроводностью, преимущественно из алюминиевых сплавов. Ложемент может быть выполнен из другого материала в экономических целях. В качестве теплоносителя используется жидкость с низкой температурой замерзания, например тосол, антифриз, авиационные масла и др.The recuperative cooler also contains a heater made in the form of lodges 12 (see Fig. 6), profiled in the shape of the outer surface of the collectors adjacent to them and having an internal cavity 13 connected to the circulating coolant system. The circulation system (see Fig. 7) is a heater 14 (for example, electric), a pump 15 and pipes 16, 17 connected to the pipes 18, 19 of the inner cavity 13 of the cradles 12. The heat exchange surface 1 and the collectors 2, 3 are made of material with high thermal conductivity, mainly from aluminum alloys. The lodgement may be made of other material for economic purposes. As a coolant, a liquid with a low freezing temperature is used, for example, antifreeze, antifreeze, aviation oils, etc.

Работа рекуперативного охладителя (третий вариант)Recuperative cooler operation (third option)

Рассмотрена работа охладителя на примере охлаждения масла воздупшым потоком.The operation of the cooler is considered on the example of oil cooling with a blister stream.

В обычном режиме, охлаждения масло через патрубок 4 поступает в раздающий коллектор 2, затем проходит через поверхность 1 теплообмена, поступает в собирающий коллектор 3 и через патрубок 5 направляется потребителю, например в систему смазки газотурбинного двигателя. Процесс охлаждения осуществляется холодным воздупшым потоком, подаваемым по стрелке (см. фиг.З) с открытого торца (в системе перекрестного потока с маслом) рекуперативного охладителя с помощью вентилятора (не показан).In the normal mode, the cooling oil through the pipe 4 enters the distributing manifold 2, then passes through the heat exchange surface 1, enters the collecting manifold 3 and through the pipe 5 is sent to the consumer, for example, to the lubrication system of a gas turbine engine. The cooling process is carried out by a cold puffed stream supplied in the direction of the arrow (see FIG. 3) from the open end (in the cross-flow system with oil) of the regenerative cooler using a fan (not shown).

При остановке охладителя (например, при остановке газотурбинного двигателя) в условиях низкой температуры окружающей феды (в зимнее время), достигающей минус , охладитель, обычноWhen the cooler stops (for example, when the gas turbine engine is stopped) in conditions of low ambient temperature (in winter), reaching minus, the cooler is usually

располагаемый на открытом воздухе, также охлаждается до такой температуры. При этом в случае необходимости его запуска следует предварительно разогреть коллекторы и теплообменную поверхность.located in the open air, is also cooled to this temperature. In this case, if it is necessary to start it, it is necessary to preheat the collectors and the heat exchange surface.

Для осуществления этой операции запускают насос 15 и включают нагреватель 14. При этом теплоноситель поступает в ложементы 12 через один из патрубков 18, 19, отдает тепло стенке ложеметх в и через один из этих патрубков возвращается к насосу 14. Тепло от нагретых ложементов через стенку передается коллекторам 2, 3, а через них теплопроводностью и поверхности 1 теплообмена, нагревая их до температуры, близкой к температуре масла. Затем через патрубок 4 направляют масло в коллектор 2, нагреватель 14 и насос 15 циркуляционной системе вьпспочают и ведут процесс охлаждения масла. В том случае, если не проводить предварительный нагрев, то возможны тепловые и гидравлические удары, что может привести к разгервштизации охладителя.To carry out this operation, start the pump 15 and turn on the heater 14. In this case, the coolant enters the lodgements 12 through one of the nozzles 18, 19, gives heat to the wall of the lodges and through one of these nozzles returns to the pump 14. Heat from the heated lodgements is transmitted through the wall collectors 2, 3, and through them with thermal conductivity and heat exchange surface 1, heating them to a temperature close to the temperature of the oil. Then, through the pipe 4, the oil is sent to the collector 2, the heater 14 and the pump 15 of the circulation system are used and the oil is being cooled. In that case, if preliminary heating is not carried out, then thermal and hydraulic shocks are possible, which can lead to the depressurization of the cooler.

Claims

1. A recuperative cooler containing a heat exchange surface and distributing and collecting manifolds for the medium to be cooled and adjacent to it from opposite sides, as well as a heater, characterized in that the heat exchange surface and collectors are made of material with high thermal conductivity, and the heater is electric and mounted on cases collectors.

2. The cooler according to claim 1, characterized in that the heater is made in the form of an electrically conductive element profiled in the shape of the outer surface of the collector body.

3. The cooler according to claim 1, characterized in that the electrically conductive element is made in the form of a non-metallic heating layer enclosed in a polymer shell.

4. A cooler comprising a heat exchange surface with distributing and collecting manifolds for the medium to be cooled adjacent to it on opposite sides, as well as a heater, characterized in that the heat exchange surface and collectors are made of material with high thermal conductivity, and the heater is electric and installed in contact with heat exchange surface.

5. The cooler according to claim 4, characterized in that the heat exchange surface is multi-sectional, and the heater is installed between the sections.

6. The cooler according to claim 4, characterized in that the heater is made in the form of an electrically conductive element, which is a non-metallic heating layer enclosed in a polymer shell.

7. A cooler containing a heat exchange surface with distributing and collecting manifolds for a cooled medium adjacent to it from opposite sides, as well as a heater, characterized in that the heat exchange surface and collectors are made of material with high thermal conductivity, and the heater is made in the form of lodges profiled by the shape of the outer surface of the collectors adjacent to them and having an internal cavity connected to the circulation system of the coolant.