Теплообменный элемент конденсатора

 

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, касается конденсаторов воздушного охлаждения и может найти применение в воздушных теплообменниках; Целью изобретения является интенсификация теплообмена. Теплообменные элементы конденсатора содержат заземленные - трубы 1 с поперечными ребрами 2, в пространстве между которыми размещены проволочные элементы 3 высоковольтного электрода, натянутые на диэлектрические рамки 4, которые прикреплены к кожуху 5 таким образом, что расстояние между ребром 2 и ближайшим к нему элементом 3 составляет 0,9-0,5 расстояния от элемента до поверхности трубы 1; при размещении трех проволочных элементов 3 расстояние между ребром 2 и средним элементом составляет 1,1-10,0 расстояния от элемента до поверхности трубы 1. Конденсатор имеет вентилятор. При подаче напряжения на проволочные элементы 3 высоковольтного электрода, воздух, находящийся в межреберном пространстве, ионизируется. Возникает электроконвективное движение воздуха направленное от проволочных элементов 3 к трубам 1 и ребрам 2, которое усиливает основной воздушный поток, создаваемый вентилятором 6, турбулизирует его и устраняет застойные зоны, образующиеся за трубками 1.1 з.п.ф-лы, 4 ил. со с V.. 1 М ю 00 VI о Фиг. ч

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 28 F 13/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

00

4 0 (21) 4693357/06 (22) 22.05.89 (46) 15.03.92. Бюл. М 10 (71) Московский институт MslcHQA M Mollo4ной промышленности (72) Б.С.Бабакин, И.А.Рогов, M.P.Áoâêóí и

С.В.Сучилин (53) 621.565.94 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 483916, кл. F 25 В 39/04, 1976.

Авторское свидетельство СССР

М 1548625, кл. F 25 В 39/04, 1990.

Авторское свидетельство СССР

N 699313, кл. F 28 F 13/16, 1979. (54) ТЕПЛООБМЕННЪ|Й ЗЛЕМЕКТ КОНДЕНСАТОРА (57) Изобретение относится к теплообменным аппаратам, касается конденсаторов воздушного охлаждения и может найти применение в воздушных теплообменниках, Целью изобретения является интенсификация теплообмена. Теплообменные элементы конденсатора содержат заземленные

„„ Ж„„17198?6 А1 трубы 1 с поперечными ребрами 2, в пространстве между которыми размещены проволочные элементы 3 высоковольтного электрода, натянутые на диэлектрические рамки 4, которые прикреплены к кожуху 5 таким образом, что расстояние между ребром 2 и ближайшим к нему элементом 3 составляет 0,9-0,5 расстояния от элемента до поверхности трубы 1; при размещении трех проволочных элементов 3 расстояние между ребром 2 и средним элементом составляет 1,1-10,0 расстояния от элемента до поверхности трубы 1. Конденсатор имеет вентилятор. При подаче напряжения на проволочные элементы 3 высоковольтного электрода, воздух, находящийся в межреберном пространстве, ионизируется. Возникает электроконвективное движение воздуха направленное от проволочных элементов 3 к трубам 1 и ребрам 2, которое усиливает основной воздушный поток, создаваемый вентилятором- 6, турбулизирует его и устраняет застойные зоны, образующиеся за трубками 1. 1 з.п,ф-лы, 4 ил.

1719876

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и касается конденсаторов воздушного охлаждения, а также может найти применение в воздушных теплообмен никах.

Известна теплообменная поверхность, например, конденсатора холодильной машины, содержащая трубы, снабженные пластинчатыми ребрами, между которыми размещены вставки, имеющие гофрированные участки.

Недостатками данной теплообменной поверхности являются низкий коэффициент теплоотдачи к воздуху, нетехнологичность изготовления, наличие застойных зон за трубами.

Известен конденсатор воздушного охлаждения, содержащий заземленный теплообменник, установленный на .стенке корпуса холодильника, высоковольтный электрод и защитный кожух.

К недостаткам данного устройства относится повышенное энергопотребление высоковольтным электродом вследствие значительного расстояния между высоковольтным электродом и заземленным теплообменником, низкая эффективность охлаждения, так как интенсивно обдуваются только ребра теплообменника.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является тепловая труба в зоне конденсации которой между ребрами установлены коронирующие электроды, размещенные с зазором относительно поверхности корпуса.

Недостатком данного устройства является низкая эффеь гивность охлаждения зоны конденсации. так как коронирующий электрод интенсифицирует теплообмен только у поверхности ребер, тогда как поверхность корпуса не подвержена интенсифицирующим эффектам, а именно она служит источником тепловыделения. Кроме того, эффект интенсификации будет наблю-. даться лишь у одного из двух ребер, ближе к которому расположен электрод.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена.

Указанная цель достигается тем, что в теплообменном элементе конденсатора, содержащем заземленную трубу с поперечными ребрами,- в пространстве между которыми размещены проволочные элементы BblcoKQBollbTHol Q электрода, расстояние между ребром и ближайшем к нему элементом составляет 0,9 — 0,5 расстояния от элемента до поверхности трубы; при размещении трех проволочных элементов расстояние между ребрами и средним эле1 ментом составляет 1,1-10,0 расстояния от элемента до поверхностй трубы.

При отношении расстояния от крайнего проволочного элемента до ближайшего

5 ребра к расстоянию s до трубы теплообменного элемента более 0,9 от крайнего проволочного элемента не образуется электроконвективный воздушный поток, направленный на ребро, так как при таком

10 соотношении на крайнем проволочном элементе возникает неустойчивый разряд, что может привести к его перегоранию.

При отношении расстояний !/s < 0,5. между 1:райним проволочным элементом и

15 ребром возникает электрическое поле с напряженностью, превышающей более чем в два раза напряженность поля между средним элементом и трубой. Такое распределение напряженности электрического поля может привести к электрическому пробою

20 между крайним элементом и,ребром. Кроме того, трубы обдуваются электроконвективным воздушным потоком, имеющим малую скорость.

Отношение расстояния Il от среднего

25 проволочного элемента до ближнего ребра к расстоянию s от элемента до трубы более

10,0 приводит к неэффективному размещению проволочных элементов, так как возникает электрическое поле, напряженность

30 которого резко неоднородна, что приводит к предпробойному состоянию, При отношении расстояний !1/s менее

1,1 падает скорость электроконвективного воздушного потока, обдувающего трубы.

35 Таким образом, отношения !/s = 0,90,5 и il/s = 1,1 — 10,0 являются оптимальными для увеличения интенсивности охлаждения теплообменного элемента конденсатора.

На фиг. 1 схематически изображен кон40 денсатор воздушного охла>кдения, состоящий из предлагаемых теплообменных элементов; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3- узел на фиг. 2 для случая, когда в межреберном пространстве расположено

45 два проволочных элемента; на фиг. 4 — то же, для случая, когда в межреберном пространстве расположено три проволочных элемента.

Теплообменные элементы конденсато50 ра содержат заземленные трубы 1 с поперечными ребрами 2, в пространстве между которыми размещены проволочные элементы 3 высоковольтного электрода, натянутые на диэлектрические рамки 4, которые при55 креплены, например, винтами к кожуху 5 таким образом, что расстояние i между ребром 2 и ближайшим к нему элементом 3 составляет 0,9-0,5 расс.ояния s от элемента до поверхности трубы !; при размещении

1719876 трех проволочных элементов 3 расстояние

I> между ребром 2 и средним элементом составляет 1,1-10,0 расстояния s от элемента до поверхности трубы 1. Конденсатор имеет вентилятор 6.

Теплообменный элемент конденсатора 5 работает следующим образом.

При подаче напряжения на проволочные элементы 3 высоковольтного электрода воздух, находящийся в межреберном пространстве, ионизируется. Возникает элект- 10 роконвективное движение воздуха, направленное от проволочных элементов 3 к трубам 1 и ребрам 2, которое усиливает основной воздушный поток (на фиг, 2 показан стрелками), создаваемый вентилятором 15

6, турбулизирует его и устраняет застойные зоны. образующиеся за трубками 1;

Расположение в межреберном пространстве двух проволочных элементов 3 (фиг. 3) описывается соотношением 20 !

/з = 0,9-0,5. В этом случае направление электроконвективного движения воздуха (показано пунктирными стрелками) перпен-, дикулярно основному потоку (показан большой стрелкой) и направлено от 25 проволочного элемента 3 в сторону ближайmего. ребра 2. При таком расположении электроконвекция оказывает турбулизирующее воздействие на основной поток воздуха. 30

Расположение в межреберном пространстве трех проволочных элементов 3 (фиг. 4) описывается соотношением для . среднего элемента 1 /s = 1,1-10,0. В этом случае направление электроконвективного 35 движения воздуха перед трубами 1 (показано пунктирными стрелками) от среднего проволочного элемента 3 совпадает с направлением основного потока (показан большой стрелкой) и усиливает его. 3a тру- 40 бами 1 эти два движения имеют противопо- ложное направление, в результате чего уст- . раняются застойные эоны за трубами 1, образующиеся при обдуве труб 1 основным воздушным потоком. Злектроконвективное движение воздуха от крайних проволочных элементов 3 направлено в сторону ближайmего ребра 2 перпендикулярно основному потоку и оказывает турбулизирующее воздействие на основной поток.

Предлагаемый конденсатор воздушного охлаждения может работать и без вентилятора 6. В этом случае электроконвективное движение воздуха совместно с естественной конвекцией будет также эффективно охлаждать теплообменник.

Использование заявляемого конденсатора по сравнению с известными позволяет увеличить в 1,2-1,5 раза скорость воздушного потока и повысить его турбулентность, при этом коэффициент наружной теплоотдачи возрастает на 12-18 g Указанное увеличение интенсивности охлаждения приводит к снижению температуры конденсации на 4-8 С.

Формула изобрел.ения

1. Теплообменный элемент конденсатора, содержащий заземленную трубу с поперечными ребрами, в пространстве между которыми размещены проволочные элементы высоковольтного электрода, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, расстояние между ребром и ближайшим к нему элементом составляет

0,9-0,5 расстояния от элемента до поверхности трубы.

2. Элемент.пои, 1, отл ича ющи йся тем, что при размещении трех проволочных элементов расстояние между ребром и средним элементом составляет 1,1-10,0 расстояния от элемента до поверхности трубы.

1719876

Н5

1719876

Составитель M.Бовкун

Техред М.Моргентал Корректор И,Муска

Редактор М.Циткина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 763 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5