Результат интеллектуальной деятельности: Аппарат воздушного охлаждения

Предлагаемое изобретение относится к области химического машиностроения и может быть использовано в нефтегазодобывающей, нефтеперерабатывающей и химической промышленности для охлаждения жидких сред.

Известен аппарат воздушного охлаждения [АС СССР №66801, МПК B03D 1/02, B03D 43/00, опубл. 1946 г.], состоящий из поверхности охлаждения в виде теплообменной секции, представляющей собой трубный пучок с распределительными камерами, одна из которых выполняется плавающей и со стороны которой пучок установлен с возможностью продольного перемещения при своем тепловом удлинении, и системы подачи воздуха, которая включает в себя, по крайней мере, одну вентиляторную установку. Поверхность охлаждения и система подачи воздуха объединены в моноблок полной заводской готовности несущей каркасной металлической конструкцией, размеры которой не выходят за железнодорожный габарит погрузки.

Недостатком данного аппарата воздушного охлаждения является невысокое качество охлаждения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является аппарат воздушного охлаждения, содержащий корпус, трубные решетки и горизонтальные трубы, образующие трубный пучок для прохода газовой смеси с высококипящими компонентами, и вентилятор для подачи охлаждающего воздуха в межтрубное пространство, отличающийся тем, что трубы выполнены прямоугольного сечения с волнами на боковых стенках и установлены в трубных решетках с уклоном в сторону движения газовой смеси и наклоном боковых стенок и образующих волн к горизонтали, при этом в корпусе аппарата перед и после друбного пучка установлены каплеуловители и устройства для сбора и вывода сконденсированных высококипящих компонентов [Патент РФ на полезную модель №47501, МПК F28B 1/06, опубл. 27.06.2005, БИ №24].

Недостатком данного аппарата воздушного охлаждения является невысокое качество охлаждения.

Задачей изобретения является создание аппарата воздушного охлаждения, обладающего высоким качеством охлаждения.

Поставленная задача достигается тем, что предлагается аппарат воздушного охлаждения, содержащий корпус, трубные решетки и горизонтальные трубы прямоугольного сечения с волнами на боковых стенках, образующие трубный пучок, вентилятор для подачи охлаждающего воздуха в межтрубное пространство.

Отличительными признаками предлагаемого аппарата воздушного охлаждения является то, что между горизонтальными трубами размещены прикрепленные к трубным решеткам завихрители, представляющие собой перфорированные криволинейные элементы, снабженные устройствами поворота относительно горизонтальной оси, а волны на боковых стенках горизонтальных труб расположены в зоне их крепления к трубным решеткам.

На фиг. 1 показана схема аппарата воздушного охлаждения.

Аппарат воздушного охлаждения содержит корпус 1, трубные решетки 2, горизонтальные трубы 3 прямоугольного сечения с волнами 4 на боковых стенках. Горизонтальные трубы 3 образуют трубный пучок. Вентилятор 5 для подачи охлаждающего воздуха в межтрубное пространство расположен под горизонтальными трубами 3. С целью интенсификации процесса охлаждения между горизонтальными трубами 3 размещены прикрепленные к трубным решеткам 2 завихрители, представляющие собой перфорированные криволинейные элементы 6, снабженные устройствами поворота 7 относительно горизонтальной оси, а волны 4 на боковых стенках горизонтальных труб 3 расположены в зоне их крепления к трубным решеткам 2.

Аппарат воздушного охлаждения работает следующим образом. Охлаждаемая жидкость прокачивается через горизонтальные трубы 3. При воздействии воздушного потока, создаваемого вентилятором 5 на трубный пучок, происходит интенсивное охлаждение жидкости, движущейся по горизонтальным трубам 3.

Для повышения интенсивности теплоотдачи между горизонтальными трубами 3 размещены прикрепленные к трубным решеткам 2 завихрители, формирующие интенсивные вихри в межтрубном пространстве.

Благодаря тому, что завихрители выполнены в виде перфорированных криволинейных элементов 6 удается обеспечить интенсивное разнонаправленное их обтекание с многократными разделениями и слияниями потоков.

С целью обеспечения возможности управления интенсивностью охлаждения криволинейные элементы 6 снабжены устройствами поворота 7 относительно горизонтальной оси.

Для обеспечения равномерного охлаждения по всей длине труб волны 4 на боковых стенках горизонтальных труб 3 расположены в зоне их крепления к трубным решеткам 2, а центральная часть труб не содержит волн 4. Это позволяет усилить теплоотдачу с концевых участков, где воздушный поток от вентилятора 5 имеет меньшую интенсивность.

Предлагаемая конструкция аппарата воздушного охлаждения позволяет эффективно охлаждать жидкие среды, используемые в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.