Шахтный воздухоохладитель Советский патент 1983 года по МПК E21F3/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для охлаждения воздуха в глубоких шахтах. Известен воздухоохладитель, вклю чанхдий вентилятор, переходный патру бок и теплообмен ник, вьшолненный из труё Xi Недостатком данного устройства является выпадение влаги на теплообменной поверхности, что создает дополнительное термическое сопротив ление, уменьшающее ; производительность аппарата. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является шахтный воздухоохладитель , включающий вентилятор, переходный патрубок в форме усеченного конуса, корпус с теплооб менной поверхностью из многорядного пучка труб с продольным рребрением в виде желобков, имеющих основание ( рёбра, и коллекторы подвода и отвода теплоносителя С2. Недостатки известного устройства - небольшая эффективность и интенси фикация теплообмена. Цель изобретения - повышение эффективности теплообмена устройств путем улучшения отвода конденсата. Указанная цель достигается тем, что в шахтном воздухоохладителе, включающем вентилятор, переходный патрубок в форме усеченного конуса, корпус с теплообменной поверхностью из многорядного пучка труб с продольным оребрением в виде желобков, имеющих основание и ребра, и коллек торы подвода и отвода теплоносителя симметричные ребра желобков каждого ряда труб, расположенные ниже гори-i зонтальной плоскости, проходящей через оси труб, соединены с аналоги чными ребрами желобков на соседних трубах, а основания и ребра желобко расположенных выше горизонтальной плоскости, проходящей через оси тру выполнены с поперечными щелями по всей длине. На фиг. 1 изображен шахтный воздухоохладитель, продольный разрез ; на фиг. 2 - вид А фиг. 1; на фиг.З узел I на фиг.2; на фиг. 4 - вид Б фиг. 3. Шахтный- воздухоохладитель содерж корпус 1 с теплообменной поверхностью 2, вентилятор 3, переходный пат рубок 4 и коллектора подвода 5 и от вода б хладоносителя. Теплообменная поверхность 2 состоит из многорядно го пучка труб с продольным оребрени ем. Теплоойменная труба состоит из гладкой трубы 7 и прикрепленных к ней снаружи продольных желобков 8. Желобок 8 состоит из оснований 9 и двух ребер 10. Крепление желобка к трубе ocyщecтвляeтcя через основание 9 методами,например, кортактной сварки,пайки и др.Основание 9 и ребра 10,расположённые выше горизонталь ной плоскости М-М,проходящей через оси труб горизонтального ряда пучка, снабжены по всей длине попе| ечными щелями 11, например, прямоугольногосечения. Первые два симметричных ребра 12 на каждой трубе, расположеныениже плоскости М-М, проходящей через оси сгруб горизонтального ряда пучка труб, соединены с аналогичными ребрами 12 на соседних трубах горизонтального ряда так, образуют сплошной . i канал. Работа шахтного воздухоохладителя заключается в следующем. При включении вентилятора 3 горячий шахтный воздух попадает в переходный патрубок 4, в затем на теплоОбменную поверхность 2, состоящую из многорядногб пучка труб с.продольным оребрением. Внутри труб движется холодная вода от холодильной станции, расположенной в шахте или на поверхности земли. Воздух, проходя через теплообменную поверхность, охлаждается и поступает в забой к рабочему месту шахтера. В процессе работы воздухоохладителя шахтный воздух с температурой 29-35°С и влажностью 60-70% соприкасается с теплообменной поверхностью, имеющей температуру lO-lS c. При этом происходит охлаждение воздуха и, как следствие процесса, конденсация влаги на поверхностях теплообмена. Кодденсат с ребер 10 и основания 9, расположенных выше горизонтальной плоскости , проходящей через-оси труб горизонтального ряда пучка, стекает через щели 11 на ребра 12. Последние образуют канал, по которому конденсат с ребер верхней половины трубы с продольным оребрением стекает в межтрубное пространство корпуса 1. Конденсат с желобков, расположенных ниже плоскости М-М, стекает на верхт ние желобки нижележащего горизонтального ряда и с них через аналогичные щели 11 в канал, образованный ребрами . 1 2 . отсутствии в конструкции воздухоохладителя щелей 11 на ребрах и основаниях, а также ртсутствие канала для отвода конденсата, увеличилось бы термическое сопротивление теплообменной поверхности, так как все желобки были бы покрыты слоем конденсатной пленки. В предложенной конструкции при использовании ее в .могерых шахтах, где большая влажность во-Здуха, конденсат сливается через щели 11. В этом случае щели в основании желобков турбулизируют водо-воздушный

поток, что приводит к дополнитель- ной интенсификации теплоотдачи. Например, при расстоянии между щелями S-10 мм и эквивалентнюм диаметре щели 1,0 мм, поправочный коэффициент на влияние начального участ-. ка на теплоотдачу при ее расчете составляет 1, 34-1, 23 (см. табл. 3-1,Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи, Энергия 1973) в диапазоне скоростей холодной веды в существующих шахтных воздухоохладителях. В этом случае коэффициент

теплопередачи повышается на 20-30%, а следовательно, и теплопроизводи- . тельность шахтного воздухоохладителя увеличивается.

Применение предлагаемой конструкции позволяет интенсифицировать теплоотдачу в шахтных воздухоохладителях, создать более легкие и удобные для транспортировки аппараты , а также способствует созданию комфортных условий работы шахтеров и повышению производительности их труда.

ШАХТНЫЙ ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЬ, включающий вентилятор, переходный патрубок в форме усеченного конуса, , корпус с теплообменной поверхностью из многорядного пучка труб с продольным оребрением в виде желобков, имеющих основание и ребра, и коллек. торы подвода и отвода теплоносителя, отличаю щ-ийс я тем, что, с целью повышения эффективности теплообмена путем улучшения отвода .конденсата, симметричные ребра желобков каждого ряда труб, расположенные ниже горизонтальной плоскости, проходящей через оси труб, соединены с аналогичными ребрами желобков на сос.едних трубах, а основания и .ребра желобков, расположенных выше гори-. g зонтальной плоскости, проходящей через оси труб, выполнены с попереч(Л ными щелями по -всей длине. со со о ю