Блок охлаждения воздуха Советский патент 1986 года по МПК F28D9/00 

11

Изобретение относится к пластинчатым теплообменникам и может быть использовано для охлаждения воздуха в компрессорных установках.

Цель изобретения - повьшюние экономичности.

На фиг.1 схематически изображен блок охлаждения воздуха; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1 (по увлажнителю, выполненному из труб); на фиг,3 - узел I на фиг.2; на фиг,4 - разрез А-А на фиг.1 (по увлажнителю,, выполненному из пружин); на фиг.5 - узел II на фиг.4; на фиг.6 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.7 - разрез В-Б на фиг.6; на фиг.8 - разрез Г-Г на фиг.6.

Блок содержит двухходовой пластинчатый теплообменник 1 с коллекторами 2 и 3 подвода и коллекторами

4 и 5 отвода охлаждаемой и охлаждающей рабочих сред, увлажнитель 6 и установленную в коллекторе 4 отвода охлаждаемой среды конденсационную секцию 7 с сепаратором 8 влаги,сообщенным с увлажнителем 6. Увлажнитель 6 установлен на границе между теплообменником 1 и конденсационной секцией 7, а коллектор 4 отвода охлаждаемой среды сообщен через сепаратор 8 с коллектором,3 подвода охлаждающей среды.

Сепаратор 8 выполнен в виде установленных под углом пластинчатых перегородок 9 и 10 с окнами 11 и 12, перекрытыми сетками 13, причем окно 11 выполнено в средней части первой по ходу охлаждаемой среды перегородки 8, а окно М - на периферии второй перегородки 10.

Увлажнитель 6 может быть выполнен в виде пучка труб 14 разной длины, установленных с постоянным шагом по фронту конденсационной секции 7 .и имеющих на концах косые срезы 15, направленные в сторону этой секции 7. Увлажнитель 6 может быть выполнен также в виде ряда пружин 16, установленных с постоянным ша- гЬм по фронту секции 7 и своими концами выведенных между пластинчатыми перегородками 9 и 10 в сепаратор 8,

Теплообменник 1 имеет в каналах гофрированные насеки 17 и 18 с прямыми гофрами, а конденсационная секция 7 насадки 19 и 20 с гофрами, изменяющими направление на 90°. Рабо10

2573992

чая среда, охлаждающая секцию 7, подводится и отводится через коллекторы 21 и 22,

Блок работает следующим образом.

5 Сжатый воздух после компрессора поступает в коллектор 2, из него в пластинчатый теплообменник 1, где охлаждается до определенной температуры холодным осушенным сжатым воздухом, направляемым к потребителю. Сжатый воздух проходит через увлажнитель 6, установленный перед конденсационной секцией, и еще более охлаждается конденсатом, а затем пос тупает в конденсационную секцию 7, где доохлаждается до температуры точки росы (примерно ) рабочей средой, поступающей в секцию 7 через коллектор 21. Далее сжатый воз дух в состоянии насыщения выходит в коллектор 4 и затем проходит через сепаратор 8, где происходит отделение конденсата, а именно: сжатый воздух проходит через окна 11, расположенные в средней части перегородки 9, а далее через окна 12, расположенные на периферии перегородки 10 и закрытые сеткой 13. При этом происходит отделение конденса30 та. Отделенная из сжатого воздуха жидкость (конденсат) собирается в сепараторе 8 .(между перегородками 9 и 10) и через увлажнитель 6 подается снова в поток сжатого воздуха

35 перед конденсационной секцией 7. Перемещение конденсата из сепаратора 8 через увлажнитель 6 и .дальнейшее его распыление в поток сжатого воздуха происходит за счет пере40 пада давлений между сепаратором 8 и областью потока сжатого воздуха непосредственно за увлажнителем 6,в котором образуется некоторое разре- жение при набегании потока сжатого

45 воздуха на трубы 14 или пружины 16. Б частности, при прохождении потока сжатого воздуха через увлажнитель 6, выполненный из тонких труб 14, имеющих косые срезы 15 в сторону

50 конденсационной секции 7, непосредственно за срезами 15 скорость потока сжатого воздуха близка к нулю, вследствие чего в этой зоне есть только статическая составлякицая пал55 ного давления. В то же время в сепараторе 8 будет полное давление, включающее как статическую, так и динамическую составляющую. Последняя, в свою очередь, переходит в добавку к статической составляющей при набегании потока сжатого воздуха на поверхность скапливающегося конденсата.

При использовании увлажнителя 6, выполненного из набора пружин 16, образуется аналогичная зона разрежения. Но в отличие от описанного увлажнителя 6, в этом случае конден сат отсасывается из пружин 16 по всей их длине. Причем, за счет регулировки силы натяжения пружин 16 можно изменять плотность соприкосновения их витков друг к другу и тем самым менять размер проходных щелей между витками, а следовательно и количество жидкости, пос тупающей в поток сжатого воздуха. При набегании потока сжатого возду- ха на пружины 16 последние нескольк выгибаются (в зависимости от силы их натяжения и скорости потока) по направлению движения потока, вследствие чего со стороны набегания по- тока витки прижимаются друг к другу а на обратной стороне - наоборот раздвигаются, создавая этим более благоприятные условия для отсасывания конденсата. Поскольку из потока сжатого воздуха в сепараторе 8 постоянно выпадает конденсат, то через определенное время работы блока уровень конденсата в сепараторе 8 начинает превышать допустимый. По- этому лишний конденсат отводится из сепаратора по специальной трубке (н показана). Охлажденный и осушенньш сжатьй воздух после сепаратора 8 попадает в коллектор 3, из которо- го - в пластинчатый теплообменник 1 где нагревается до определенной температуры встречным горячим сжатым воздухом,например до 80-1 ,и подаеся через коллектор 5 к потребителям

Объединение коллекторов 3 и 4 через сепаратор 8 позволяет повысить компактность и снизить металлоемкость предлагаемого блока при использовании в качестве охлаждающей и охлаждаемой рабочих сред одного и того же воздуха.

Формула изобретения

1.Блок охлаждения воздуха, содержащий двухходовой пластинчатьш теплообменник с коллекторами подвода и отвода охлаждающей и охлаждаемой рабочих сред, увлажнитель и установленную в коллекторе отвода охлаждаемой среды конденсационную секцию с сепаратором влаги, сообщенным с увлажнителем, отличающийся тем, что, с целью повьЩ1е- НИН экономичности, увлажнитель установлен на границе между теплообменником и конденсационной секцией, а коллектор отвода охлаждаемой среды сообщен через сепаратор с коллектором подвода охлаждающей среды.

2.Блок ПОП.1, отличающийся тем, что сепаратор выполнен в виде установленных под уг-. лом пластинчатых перегородок с окнами, перекрытыми сетками, причем окна выполнены в средней части первой по ходу охлаждаемой среды перегородки и на периферии второй,

3.Блок поп,1, отлича ющ и и с я тем, что увлажнитель выполнен в виде пучка труб разной длины, установленных с постоянным шагом по фронту конденсационной секции и имекяцих на концах косые срезы, направленные в сторону этой секции.

4.Блок по пп. 1 и 3 о т л и- чаюЩийся тем, что увлажнитель выполнен в виде ряда пружин, установленных с постоянным шагом по фронту секции и своими концами отведенных между пластинчатыми перегородками в сепаратор.

фиг.г

Изобретение может быть использовано для охлаждения воздуха в компрессорных установках. Цель изобретения состоит в повышении экономичности за счет установки увлажнителя на границе между теплообменником и конденсационной секцией и сообщения через сепаратор коллектора отвода охлаждаемой среды с коллектором подвода охлаждающей среды. Блок содержит двухходовой пластинчатый теплообменник 1 с коллекторами 2 и 3 подвода и коллекторами 4 и 5 отвода охлаждаемой и охлаждающей рабочих сред, увлажнитель 6 и установленную в коллекторе А конденсационную секцию 7 с сепаратором 8 влаги, сообщенным с увлажнителем 6, который установлен на границе между теплообменником 1 и секцией 7.Коллектор 4 отвода охлаждаемой среды сообщен через сепаратор 7 с коллектором 3 подвода охлаждающей среды. 3 з.п. ф-лы, 8 ил. -1 (Л / 10 К i 1C ел 00 OD :о

л -16

ж

(.

19

20

16

1Л

/

76

77

I

сриг.

р, Г 16 7(9 //

Редактор К. Волощук

Составитель Ю. Карпенко

Техред И.Верес Корректор О. Луговая

490А/35

Тираж 589 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Прризводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

(f)us.8