UA24085U

UA24085U - Section of multi-row pipe-plate radiator

Info

Publication number: UA24085U
Application number: UAU200609935U
Authority: UA
Inventors: Oleksandr Mykhailovych Shvets
Original assignee: Ltd Liability Company Ukrainia
Priority date: 2006-09-18
Filing date: 2006-09-18
Publication date: 2007-06-25

Abstract

Section of multi-row pipe-plate radiator has bunch of flat-oval with corridor arrangement pipes fixed in pipe boards and common ribs-plates. Main pat of flat-oval pipes in rows is placed with constant same pitch, and at least in one row at side of cooled air outlet from section flat-oval pipes are placed in two pitches compared to the pitch of placement of main part of flat-oval pipes.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до теплообмінних апаратів, які застосовуються для обміну теплотою між 2 рідиною та повітрям, і може бути використана в енергетиці та на транспорті.The utility model refers to heat exchangers that are used to exchange heat between 2 fluid and air, and can be used in energy and transportation.

Відома конструкція радіатора, що описаний у (авторському свідоцтві СРСР Мо1763843 від 08.02.90р, класThe design of the radiator is known, which is described in (author's certificate of the USSR Mo1763843 dated 08.02.90, class

МПК4 Бг2809/00, г2807/00), що опублікований 23.09.92р. у бюлетені Мо35, Радіатор включає, пучок плоскоовальних труб з загальними ребрами-пластинами, що складають групи з коридорним розташуванням труб з впускними та випускними колекторами та турбулізаторами, що встановлені з зазором відносно труб. 70 Турбулізатори виконані у вигляді круглих труб, сполучених з впускними та випускними колекторами і встановлених між рядами плоскоовальних труб, та утворюють з ними шаховий порядок.IPC4 Bg2809/00, g2807/00), which was published on September 23, 1992. in bulletin Mo35, the Radiator includes a bundle of flat-oval tubes with common fins-plates that make up groups with a corridor arrangement of tubes with inlet and outlet collectors and turbulators installed with a gap relative to the tubes. 70 Turbulizers are made in the form of round pipes, connected to inlet and outlet collectors and installed between rows of flat-oval pipes, and form a checkerboard arrangement with them.

Спільними суттєвими ознаками є: наявність плоскоовальних труб з коридорним розташуванням, закріплених в загальних ребрах-пластинах.Common essential features are: the presence of flat-oval pipes with a corridor arrangement, fixed in common ribs-plates.

Відоме технічне рішення має суттєві недоліки: підвищена складність та металоємність конструкції, 12 підвищений аеродинамічний опір.The known technical solution has significant disadvantages: increased complexity and metal consumption of the structure, 12 increased aerodynamic resistance.

Причинами, що перешкоджають одержанню очікуваних результатів при використанні відомого рішення, є те, що додаткові труби з невисоким коефіцієнтом теплопередачі підвищують аеродинамічний опір, а те, що вони є додатковими елементами, підвищує металоємність та собівартість радіатора.The reasons preventing the expected results when using the known solution are that additional pipes with a low heat transfer coefficient increase aerodynamic resistance, and the fact that they are additional elements increases the metal capacity and cost of the radiator.

Найбільш близьким до заявленої корисної моделі по технічній суті є секція радіатора трубчасто-пластинчастого типу, (описана у авторському свідоцтві СРСР Мо985690 від 01.07.81р., МПКThe closest to the declared useful model in terms of technical essence is the tube-plate type radiator section (described in the USSR author's certificate Mo985690 dated 07.01.81, IPC

Е2807/00; Б28Е1/32, який був опублікований 30.12.82р. у Бюлетені Мо48)|. Секція радіатора трубчасто-пластинчастого типу, переважно для транспортних машин, містить пучок плоскоовальньїх труб, розташованих із фронтальним кроком 1-(3-3,5) й, що мають загальне оребрення у вигляді плоских пластин.E2807/00; B28E1/32, which was published on December 30, 1982. in the Bulletin Mo48)|. The radiator section of the tubular-plate type, mainly for transport vehicles, contains a bundle of flat-oval pipes located with a frontal pitch of 1-(3-3.5) and having general fins in the form of flat plates.

Труби в пучку згруповані по два ряда з коридорним розташуванням труб у групі із шаховим розташуванням самих груп, де д-мінімальний лінійний розмір у поперечному перерізі плоскоовальних труб. зThe pipes in the bundle are grouped in two rows with a corridor arrangement of the pipes in a group with a checkerboard arrangement of the groups themselves, where d is the minimum linear size in the cross section of flat-oval pipes. with

Спільними суттєвими ознаками є те, що секція радіатора трубчасто-пластинчатого типу містить пучок плоскоовальних з коридорним розташуванням трубок, закріплених у трубних дошках та загальних ребрах-пластинах.Common essential features are that the radiator section of the tube-plate type contains a bundle of flat-oval tubes with a corridor arrangement, fixed in tube boards and common ribs-plates.

Відоме технічне рішення має суттєві недоліки, так як конструкція не враховує підвищення температури о охолоджувального повітря при переміщенні від передніх рядів труб до задніх, що призводить до зниження с теплопередачі і підвищення металоємності.The known technical solution has significant drawbacks, as the design does not take into account the increase in temperature of the cooling air when moving from the front rows of pipes to the rear ones, which leads to a decrease in heat transfer and an increase in metal capacity.

Причинами, що перешкоджають одержанню очікуваних результатів при використанні відомого рішення, є те, о що ніяке розташування груп пучків труб одне відносно одного не підвищує тепловідвід і не дозволяє виконати «Її оптимальну теплопередачу.The reasons preventing the expected results when using the known solution are that no arrangement of groups of tube bundles relative to each other increases the heat dissipation and does not allow to perform "Its optimal heat transfer.

Зо В основу корисної моделі поставлено задачу виготовити технологічний, простий у виготовленні, з невеликою с собівартістю, з можливістю швидкого переходу виробництва на виготовлення другого типорозміру, зручний та надійний в експлуатації радіатор з зниженою металоємністю,The basis of the useful model is the task of producing a technological, easy-to-manufacture, low-cost radiator with the possibility of rapid production transition to the production of a second size, convenient and reliable in operation, with a reduced metal content.

По корисної моделі секція багаторядного трубчасто-пластинчастого радіатора містить пучок плоскоовальних « з коридорним розташуванням трубок, закріплених у трубних дошках та загальних ребрах-пластинах. Основна З дастина плоскоовальних трубок у рядах розташована з постійним однаковим кроком (-(2,6-5,0)0, де а- с мінімальний зовнішній лінійний розмір перерізу плоскоовальних трубок, а не менша чим в одному ряді з боку з» виходу охолоджувалього повітря із секції плоскоовальні трубки розташовані через два кроки в порівнянні з кроком основної частини плоскоовальних трубок. Можлива конструкція, в якій плоскоовальні трубки, що у рядах розташовані через два кроки, у порівнянні з кроком розташування основної частини плоскоовальних трубок зміщені в напрямку розташування ряду, щодо іншого подібного розміщеного поряд ряду на один крок. о Можлива конструкція, в якій отвори для проходу плоскоовальних трубок у загальних пластинах оребрення «їз» виконані в усіх рядах без пропусків з урахуванням кроку основної частини пучка плоскоовальних трубок.According to the useful model, the section of the multi-row tube-plate radiator contains a bundle of flat-oval tubes with a corridor arrangement, fixed in tube boards and common ribs-plates. The main section of flat-oval tubes in rows is located with a constant equal step (-(2.6-5.0)0, where a is the minimum external linear cross-section of the flat-oval tubes, and is not smaller than in one row from the side of the outlet of the cooling air from the section flat-oval tubes are located two steps in comparison with the pitch of the main part of the flat-oval tubes. A possible design in which the flat-oval tubes located in rows two steps in comparison with the pitch of the main part of the flat-oval tubes are shifted in the direction of the location of the row, with respect another similar one placed next to the row by one step. o A possible design, in which the holes for the passage of flat-oval tubes in the common plates of the rib "yz" are made in all rows without gaps, taking into account the step of the main part of the bundle of flat-oval tubes.

На відміну від прототипа основна частина плоскоовальних трубок у рядах розташована з постійним о однаковим кроком, а не менше чим в одному ряді з боку виходу охолоджувального повітря із секції о 20 плоскоовальні трубки розташовані через два кроки в порівнянні з кроком основної частини плоскоовальних трубок. Плоскоовальні трубки основної частини рядів розташовані з кроком (-(2,6-5,0) а, де а - мінімальний сл зовнішній лінійний розмір перерізу плоскоовальних трубок.Unlike the prototype, the main part of the flat-oval tubes in the rows is located with a constant o the same step, and not less than in one row from the side of the cooling air exit from the section o 20 flat-oval tubes are located two steps in comparison with the step of the main part of the flat-oval tubes. The flat-oval tubes of the main part of the rows are located with a step (-(2.6-5.0) a, where a is the minimum outer linear cross-section size of the flat-oval tubes.

Плоскоовальні трубки в рядах, в яких плоскоовальні грубки розташовані Через два кроки у порівнянні з кроком основної частини плоскоовальних трубок, зміщені в напрямку розташування ряду щодо іншого подібного 25 ряду на один крок. с Отвори для проходу плоскоовальних трубок у загальних пластинах оребрення, виконані в усіх рядах без пропусків, з урахуванням кроку основної частини пучка плоскоовальних трубок.Flat-oval tubes in rows in which flat-oval stoves are located Two steps in comparison with the step of the main part of the flat-oval tubes, shifted in the direction of the location of the row relative to another similar 25 row by one step. c Holes for the passage of flat-oval tubes in common finning plates, made in all rows without gaps, taking into account the step of the main part of the bundle of flat-oval tubes.

Відмітними ознаками суттєвими у всіх випадках є те, що основна частина плоскоовальних трубок у рядах розташована з постійним однаковим кроком, а не менше чим в одному ряді з боку виходу охолоджувального бо повітря із секції плоскоовальні трубки розташовані через два кроки в порівнянні з кроком розташування основної частини плоскоовальних трубок. Відмітними ознаками суттєвими в окремих випадках є те, що: - плоскоовальні трубки в основній частині рядів розташовані з кроком 1-(2,6-5,0) а, де а - мінімальний зовнішній лінійний розмір перерізу плоскоовальних трубок; - плоскоовальні трубки в рядах, в яких плоскоовальні трубки розташовані через два кроки у порівнянні з 62 кроком розташування основної частини плоскоовальних трубок, зміщені в напрямку розташування ряду щодо іншого подібного розміщеного поряд ряду на один крок; - отвори для проходу плоскоовальних трубок у загальних ребрах-пластинах виконані в усіх рядах без пропусків, з урахуванням кроку основної частини пучка плоскоовальних трубок.Distinctive features essential in all cases are that the main part of the flat-oval tubes in the rows is located with a constant equal step, and not less than in one row from the side of the cooling air outlet, because the flat-oval tubes are located two steps in comparison with the step of the location of the main part flat oval tubes. Distinctive features that are essential in some cases are that: - flat-oval tubes in the main part of the rows are located with a step of 1-(2.6-5.0) a, where a is the minimum external linear size of the cross-section of flat-oval tubes; - flat-oval tubes in rows in which the flat-oval tubes are located two steps apart from the 62-step location of the main part of the flat-oval tubes, shifted in the direction of the location of the row relative to another similar row placed next to it by one step; - holes for the passage of flat-oval tubes in common ribs-plates are made in all rows without gaps, taking into account the pitch of the main part of the bundle of flat-oval tubes.

Що дозволяє забезпечити виготовлення пристрою: - технологічного, простого у виготовленні, з невеликою собівартістю, так як відсутня необхідність в додаткових операціях та обладнанні; - з можливістю швидкого переходу на виготовлення другого типорозміру, так як плоскоовальні трубки в рядах можуть бути розташовані в залежності від необхідного теплообміна, а отвори у пластинах зроблені з /о урахуванням можливих варіантів розташування; - зручного та надійного в експлуатації з підвищеним теплообміном, так як встановлення плоскоовальних трубок з більшим кроком в зоні нагрітого потоку повітря та незакритими отворами в загальних пластинах оребрення забезпечують більший обсяг повітря на площину перерізу плоскоовальних трубок, ще й турбулізованого отворами і з забезпеченням можливості перетікання повітря у напрямку трубок що і забезпечує /5 оптимальну теплопередачу.What allows you to ensure the manufacture of the device: - technological, easy to manufacture, with a low cost, as there is no need for additional operations and equipment; - with the possibility of a quick transition to the production of the second standard size, since flat-oval tubes in rows can be located depending on the required heat exchange, and the holes in the plates are made taking into account possible location options; - convenient and reliable in operation with increased heat exchange, since the installation of flat-oval tubes with a larger step in the area of the heated air flow and open holes in the common fin plates provide a larger volume of air per cross-sectional area of the flat-oval tubes, also turbulized by holes and ensuring the possibility of air flow in the direction of the tubes, which ensures /5 optimal heat transfer.

На Фіг.1 зображений головний вигляд секції радіатора;Figure 1 shows the main view of the radiator section;

На Фіг.2 зображений переріз А-А, паралельний пластинам загального оребрення, та в якому один ряд плоскоовальних трубок розташований через два кроки;Fig. 2 shows a section AA, parallel to the plates of the general ribbing, and in which one row of flat-oval tubes is located two steps apart;

На Фіг.3 зображений переріз А-А, в якому два ряда плоскоовальних трубок встановлені через два кроки та зміщені один відносно одного;Fig. 3 shows a section AA, in which two rows of flat-oval tubes are installed in two steps and offset relative to each other;

На Фіг.4 зображений переріз А-А, в якому додатково до зображення на Фіг.З показані отвори у пластинах, в які не вставлені трубки.Fig. 4 shows a section AA, in which, in addition to the image in Fig. 3, holes in the plates are shown, in which the tubes are not inserted.

Конструкція секції радіатора з використанням рішення по корисній моделі містить щонайменше два бачки 1 та 2 з трубними дошками З та 4, плоскоовальні трубки 5, що створюють основний пучок трубок, та плоскоовальні трубки 6, що з'єднані з трубними дошками З та 4 і призначені для проходу рідкого теплоносія. Плоскоовальні трубки 5 розташовані з постійним кроком Ї-3 й, де й - менший розмір перерізу плоскоовальної трубки. о,The design of the radiator section using the solution of the useful model contains at least two tanks 1 and 2 with tube boards C and 4, flat-oval tubes 5, which create the main bundle of tubes, and flat-oval tubes 6, which are connected to tube boards C and 4 and are intended for the passage of liquid coolant. The flat-oval tubes 5 are located with a constant step Y-3 y, where y is the smaller cross-section of the flat-oval tube. at,

Плоскоовальні трубки 6 встановлені в своїх рядах через крок 2ї. Всі плоскоовальні трубки проходять скрізь отвори в загальних плоских ребрах-пластинах 7 зовнішнього поперечного оребрення, які розташовані з постійним кроком уздовж трубок і припаяні до них. Бачки 1 та 2 мають вхідні отвори. З трубними дошками З та 4 ю зо з'єднані бокові стінки 8 та 9.Flat-oval tubes 6 are installed in their rows through step 2. All flat-oval tubes pass through the holes in common flat ribs-plates 7 of external transverse fins, which are located at a constant step along the tubes and soldered to them. Tanks 1 and 2 have inlets. The side walls 8 and 9 are connected to the pipe boards З and 4.

Також на Фіг.3 показано, коли плоскоовальні трубки розташовані в рядах через два кроки, та зміщені в со одному ряду відносно одного на один крок. оAlso, Fig. 3 shows when the flat-oval tubes are arranged in rows two steps apart, and shifted in the same row relative to each other by one step. at

На Фіг.4 показано конструкція, в якій в пластинах 7 виконані отвори для трубок 10 і в яких не встановлені трубки, що забезпечує уніфікацію деталей при виготовленні різних типорозмірів секцій радіатора. -Figure 4 shows a structure in which holes for tubes 10 are made in the plates 7 and in which tubes are not installed, which ensures the unification of parts in the manufacture of different standard sizes of radiator sections. -

Описана конструкція секції радіатора, яка має пучки з різним кроком плоскоовальних трубок в різних зонах с теплової напруги, забезпечує необхідну оптимальну швидкість перетікання рідини та оптимальний теплообмін.The described design of the radiator section, which has bundles with different pitches of flat-oval tubes in different zones of thermal stress, provides the necessary optimal fluid flow rate and optimal heat exchange.

Секція радіатора працює так: - Перший, рідкий гарячий теплоносій, поступає у бачок 1, проходить по плоскоовальним трубкам 5 і 6, охолоджується, поступає у бачок 2, а потім в систему охолодження; «The radiator section works as follows: - The first, liquid hot coolant, enters tank 1, passes through flat-oval tubes 5 and 6, cools, enters tank 2, and then into the cooling system; "

Другий теплоносій, повітря, проходить між трубками та пластинами загального оребрення 7, і при цьому з с виконується теплообмін через стінки плоскоовальних трубок. Так як плоскоовальні трубки 5 контактують перші з . ще не нагрітим повітрям, то рідина в них охолоджується до необхідного рівня. Плоскоовальні трубки 6 а встановлені з збільшеним вдвічі кроком, що підвищує теплообмін і забезпечує також охолодження рідини, як у перших рядах плоскоовальних трубок. При використанні конструкції, що показана на Фіг.4, поток повітря додатково турбулізується та переміщується крізь отвори 10 в загальних ребрах-пластинах 7 зовнішньогоThe second heat carrier, air, passes between the tubes and plates of common fins 7, and at the same time heat exchange is performed with c through the walls of the flat-oval tubes. Since the flat-oval tubes 5 contact the first with . not yet heated air, then the liquid in them cools down to the required level. The flat-oval tubes 6a are installed with a twice-increased step, which increases heat exchange and also provides cooling of the liquid, as in the first rows of flat-oval tubes. When using the structure shown in Fig. 4, the air flow is additionally turbulent and moves through the holes 10 in the common ribs-plates 7 of the outer

ГІ оребрення вздовж плоскоовальних трубок.GI ribbing along flat-oval tubes.

З найбільшим успіхом радіатори з такими секціями можуть використовуватися у системах охолодження те двигунів внутрішнього згоряння автомобілів та тракторів, а також у стаціонарних енергетичних установках. («в) бо 070With the greatest success, radiators with such sections can be used in cooling systems of internal combustion engines of cars and tractors, as well as in stationary power plants. ((c) because 070

Claims

The formula of the invention sl

1. A section of a multi-row tubular-plate radiator, containing a bundle of flat-oval tubes with a corridor arrangement, fixed in tube boards and common ribs-plates, which differs in that the main part of the flat-oval tubes in the rows is located with a constant equal pitch, and in at least one in rows from the side of the cooling air exit from the section, the flat-oval tubes are located two steps apart from the step of the arrangement of the main part of the flat-oval tubes.

2. The section according to claim 1, which differs in that the flat-oval tubes in the main part of the rows are located with a step of I-(2.6-5.0)4, where a is the minimum outer linear size of the cross-section of the flat-oval tubes. in

3. The section according to claims 1, 2, which differs in that the flat-oval tubes in the rows in which they are located two steps apart from the step of the arrangement of the main part of the flat-oval tubes are shifted in the direction of the arrangement of the row with respect to another row of a similar placed side by one step .

4. The section according to item C, which differs in that the holes for the passage of flat-oval tubes in the common ribs-plates are made in all rows without gaps, taking into account the pitch of the main part of the bundle of flat-oval tubes.