Теплообменный аппарат Советский патент 1993 года по МПК F24H3/00 

Изобретение относится к теплообмен- ным аппаратам воздушного охлаждения (АВО вытяжного типа. Как известно, эти теплообменники в определенных условиях имеют ряд преимуществ перед аппаратами нагнетательного типа (более равномерное распределение воздуха по теплообменной секции, меньшая возможность для рецирку- ляци1 нагретого воздуха к области всасывания, лучшая защищенность секций .от

атмосферных осадков и солнечной радиации, удобство монтажа под существующим оборудованием и др.).

Однако при этом необходимо решать задачу предотвращения попадания на электродвигатель потока воздуха..нагревающегося (температура может достигать 150°С) после прохождения теплообменных секций.

Эта задача может быть решена двумя основными путями: выносом двигателя из

зоны нагретого воздуха либо организацией автономного обдува двигателя холодным воздухом.

Первый вариант реализуется в существующих АВО вытяжного типа.

Недостатком такой конструкции теплообменника воздушного охлаждения является введение в нее специальных трансмиссий, что усложняет ее, снижает ее надежность и увеличивает потребление электроэнергии.

Известны устройства, которые в соответствии с вторым направлением позволяют организовать поступление охлаждающего атмосферного воздуха.

Так, приспособление к оконному вентилятору для защиты от пыли и для охлаждения электромотора, установленного на стороне всасывания, характеризуется применением прикрывающей электромотор конической воронки, которая при помощи трубки соединяется с наружным чистым воздухом.

Недостатком указанной конструкции является то, что на стороне всасывания вентилятора располагаются как дополнительный воздуховод (трубка), так и рама крепления электродвигателя. Это приводит к снижению производительности вентилятора при одновременном увеличении массы устройства.

Нежелательным увеличением массы характеризуется также существующая схема охлаждения турбины ТВД, поскольку предусматривает специальные кольцевые каналы, по которым осуществляется подача атмосферного воздуха на охлаждение.

Известное устройство для измерения полного давления на входе компрессора содержит многоточечный приемник давления, состоящий из 8 трубок с отверстиями для- прохода воздуха. Эти трубки, частично выходящие за пределы лопатки направляющего .аппарата, утяжеляют ее и существенно снижают аэродинамические качества дугового профиля лопатки.

Известно охлаждение электрической машины - генератора с помощью специального устройства, представляющего собой осевой вентилятор с рабочим колесом, в ста- канообразной ступице которого и размещен генератор. Охлаждающий воздух подводится к генератору через окна, выполненные в торцовой стенке ступицы.

Недостатками указанного устройства являются сложность конструкции, предусматривающая обязательное наличие направляющего аппарата и рабочего колеса, наличие местных потерь давления из-за поворота охлаждающего потока воздуха на

180° перед его входом в направляющий аппарат, недостаточную эффективность охлаждения генератора вследствие поступления воздуха в зону, примыкающую к окнам ступицы.

В существующем устройстве для принудительной подачи воздуха на обдув радиатора электродвигатель, вращающий осевой вентилятор, с целью охлаждения снабжен

0 соосным с ним охватывающим кожухом с отверстиями, выполненными в торце кожуха, через которые воздушный поток поступает к электродвигателю, охлаждает его и затем смешивается с основным воздушным

5 потоком, просасываемым вентилятором через радиатор.

Однако поскольку существует рециркуляция нагретого воздуха к заборным отверстиям в кожухе, эффективность охлаждения

0 электродвигателя является низкой. Кроме того, наличие центробежных лопаток и улитки усложняет и утяжеляет конструкцию охлаждающего устройства, а улитка, занимая определенную площадь, сметаемую осевым

5 вентилятором, ухудшает его аэродинамическую характеристику.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к заявляемому изобретению является

0 воздухонагреватель. Он содержит корпус, снабженный на входе вентилятором с электродвигателем, а также коаксиально установленными в полости вентилятора обечайками и электронагревателями. Обе5 чайки установлены телескопически свободно одна в другой с образованием кольцевых зазоров для прохода воздуха к электродвигателям, установленным внутри обечаек. За счет эжектирования дополнительного воз0 душного, потока через отверстия, расположенные в крышке корпуса, осуществляется интенсификация смывания электронагревателей.

Однако воздухонагреватель относится к

5 теплообменникам нагнетательного типа, поскольку электронагреватели установлены на нагнетательной стороне вентилятора, тогда как предлагаемый теплообменный аппарат является АВО вытяжного типа.

0 Общим недостатком указанных выше устройств является то, что используемые в одном случае трубки и кольцевые каналы, а в другом осевой либо центробежный вентилятор несут единственную функцио5 нальную нагрузку - организовать подачу охлаждающего воздуха. Это с неизбежностью влечет за собой усложнение конструкции охлаждающего устройства и увеличение его массогабаритных характеристик.

,ель изобретения - повышение надежности теплообменного аппарата.

Поставленная цель достигается тем, что в те тлообменном аппарате, содержащим корп/с с входным и выходным проемом и установленные в нем теплообменные элементы и вентилятор, подключенный к электродвигателю, размещенному на опоре и обрамленному с образованием зазора кожухе м, снабженным входным и выходным отверстиями, подключенным последним к всасывающей зоне вентилятора, опора вы- полой и подключена своей поло- стьк с одной стороны к входному отверстию кожуха, а с другой сообщена с атмосферой, при этом теплообменные элементы и венти- лятср установлены во входном и выходном проемах корпуса соответственно.

Целесообразна установка корпуса теплообменного аппарата на упомянутой опоре.

Изобретение иллюстрируется следующим примером конкретного выполнения пре ;лагаемого- теплообменного аппарата. Он содержит корпус 1 с входным 2 и выход- HbiN 3 проемом и установленные в нем теп- лоо эменные элементы 4, осевой вентилятор 5, п щключенннй к электродвигателю 6, размещенному на опоре 7 и обрамленному с образованием кольцевого зазора кожухом 8, с набженным входным и выходным отвер- сти |ми, подключенным последним к всасывающей зоне вентилятора 5. Опора 7 выг олнена полой и подключена своей полость о с одной стороны к входному отверстию кожуха 8, а с другой сообщена с атмосферой, при этом теплообменные элементы 4 и вентилятор 5 установлены во входном 2 и выходном 3 проемах корпуса 1

соответственно. Корпус 1 установлен на опоре 7.

Стрелками А показано направление основного воздушного потока, всасываемого

осевым вентилятором 5, стрелками В - направление воздушного потока, поступающего на охлаждение электродвигателя 6.

Работа аппарата при выполнении в варианте, изображенном на чертеже, осуществляется следующим образом.

При вращении осевого вентилятора 5 с помощью электродвигателя 6 через теплообменные элементы 4 прокачивается основной воздушный поток А, который при

прохождении через элементы 4 нагревается. В кожух 8 за счет разрежения, образующегося в выходном проеме 3 корпуса 1, по полой опоре 7 поступает холодный воздушный поток В. Омывая снаружи электродвигатель 6 в кольцевом зазоре кожуха 8, поток В охлаждает двигатель и. смешиваясь с основным горячем потоком А, поступает на всасывание вентилятором 5.

Таким образом, технико-экономические

преимущества предлагаемого технического решения заключаются в следующем.

В теплообменном аппарате воздушного охлаждения вытяжного типа охлаждение приводного электродвигателя, обрамленного с образованием кольцевого зазора кожухом, осуществляется за счет подачи атмосферного воздуха в кожух по специально,- му воздуховоду. Последний представляет собой полую опору, на которой к тому же

устанавливается корпус аппарата. Выполнение воздуховодом нескольких функций упрощает конструкцию аппарата, что в сочетании с хорошим обдувом электропривода холодным атмосферным воздухом повышает надежность теплообменного аппарата.

Использование: для воздушного охлаждения в аппаратах вытяжного типа. Сущность изобретения: охлаждение приводного электродвигателя, обрамленного с образованием кольцевого зазора кожухом, осуществляется за счет подачи атмосферного воздуха в кожух по специальному воздухе воду. Последний представляет собой полую опору, на которой к тому же устанавливается корпус аппарата. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. ел С vl чэ со (Ј о

Формула изобретения

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем. что корпус установлен на упомянутой опоре.