УСТРОЙСТВО ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

Полезная модель относится к устройствам воздушного охлаждения и может использоваться для охлаждения газа на газокомпрессорных станциях.
Широко известны аппараты воздушного охлаждения газа, в которых газ, проходящий через трубки теплообменника, охлаждается потоком атмосферного воздуха.
Общим недостатком известных аппаратов воздушного охлаждения является то, что в летний период из-за высокой температуры атмосферного воздуха, которым охлаждается газ, проходящий через теплообменник, не обеспечивается необходимый перепад температуры газа на входе в теплообменник и на выходе из него.
Известна камера для хранения продуктов, включающая корпус, приспособление для охлаждения воздуха в камере посредством хладоносителя и расположенное вне корпуса в грунте устройство для охлаждения хладоносителя, связанное с приспособлением посредством трубопроводов и насоса с образованием замкнутого циркуляционного контура (А.с. СССР №1153208, опубликовано 30.04.85 г.).
Устройство для охлаждения хладоносителя имеет сложную конструкцию, так как герметичный теплообменник с хладагентом должен проходить через герметичную колонку с промежуточным теплоносителем, причем на выходе из колонки теплообменник на 1/10 по высоте размещен в дополнительной трубе, отвакуумированной до глубокой степени вакуума. Кроме того, усложняет конструкцию и наличие вертикального трубчатого коллектора с поперечными трубопроводами, наличие насоса, электродвигателя, хладагента и промежуточного теплоносителя.
Наиболее близким по технической сущности, выбранным в качестве прототипа, является устройство для хранения сельскохозяйственных продуктов, выполненное виде "Г"-образных тепловых труб, у которых одна ветвь расположена
горизонтально, а другая - вертикально. Примыкающие к угловой зоне части тепловых труб расположены в грунте, концевой участок размещен в атмосфере (А.с. СССР №1566178, опубл. 25.05.90 г.).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, относится то, что известное устройство не обеспечивает охлаждение больших объемов атмосферного воздуха, а использование герметичных тепловых труб, заполненных аммиаком, усложняет конструкцию и процесс изготовления устройства.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является упрощение конструкции устройства воздушного охлаждения и обеспечение охлаждения больших объемов атмосферного воздуха.
Технический результат заключается в простоте конструктивного решения устройства воздушного охлаждения, позволяющего, без использования электроэнергии, дополнительного оборудования и теплоносителя обеспечить эффективное охлаждение больших объемов атмосферного воздуха в летнее время.
Технический результат достигается тем, что устройство воздушного охлаждения, состоящее из воздуховода, размещенного в грунте, согласно полезной модели, воздуховод выполнен "U"-образной формы и представляет собой горизонтальную трубу с вертикальными входным и выходным патрубками, при этом воздуховод имеет диаметр не менее 1,0 метра, длину не менее 25 метров горизонтальная труба проложена в грунте на глубине не менее 2,5 метров, воздуховод на 1/10 часть своего объема заполнен водой, выходной вертикальный патрубок соединен переходником с аппаратом воздушного охлаждения газа, а для улучшения охлаждающих свойств грунта, в нем имеются мостики холода в виде включений металлического лома.
Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.
Конструктивное решение выполнения устройства воздушного охлаждения в виде воздуховода "U"-образной формы с горизонтальной трубой и вертикальными патрубками, без дополнительного оборудования и теплоносителя,
отличается простотой. В то же время, по сравнению с известными, предлагаемая конструкция, ее размеры и глубина пролегания в грунте обеспечивают эффективное охлаждение больших объемов атмосферного воздуха в летнее время, за счет охлаждающих свойств грунта.
Полезная модель поясняется чертежом, где схематически изображен общий вид предлагаемого устройства. Устройство воздушного охлаждения состоит из воздуховода "U"-образной формы, включающего основную стальную горизонтальную трубу 1, проложенную в грунте, вертикальный входной патрубок 2, соединенный через отвод 3 с основной горизонтальной трубой 1 и имеющий сообщение с атмосферным воздухом, вертикальный выходной патрубок 4, соединенный через отвод 5 с основной горизонтальной трубой 1 и имеющий, через переходник 6, сообщение с межтрубным пространством теплообменника аппарата воздушного охлаждения газа 7. Для улучшения теплоотдачи воздуховод на 1/10 часть своего объема заполнен водой, а для улучшения охлаждающих свойств грунта, в нем имеются мостики холода 8, в виде включений металлического лома. Длина горизонтальной трубы воздуховода 1, диаметр трубы и вертикальных патрубков 2, 4, а также глубина залегания горизонтальной трубы в грунте выбираются на основе тепловых расчетов с учетом требований к производительности осевого вентилятора аппарата воздушного охлаждения 7, данных о свойствах грунта и климата местности, где расположен аппарат воздушного охлаждения газа. В данном случае, диаметр воздуховода соответствует 1,42 метра, длина - 25 метров, глубина размещения в грунте горизонтальной трубы 1 - 3,0 метра.
Устройство воздушного охлаждения в летнее время работает следующим образом: атмосферный воздух под действием осевого вентилятора аппарата воздушного охлаждения газа 7, проходя через входной вертикальный патрубок 2, горизонтальную трубу 1, вертикальный выходной патрубок 4, охлаждается через стенки воздуховода до температуры, окружающего воздуховод, грунта и охлажденным через переходник 6 попадает в межтрубное пространство теплообменника
аппарата воздушного охлаждения газа 7, где охлаждает, проходящий по трубам теплообменника газ.
В зимнее же время года, холодный атмосферный воздух под действием осевого вентилятора аппарата воздушного охлаждения 7, проходя через входной вертикальный патрубок 2, горизонтальную трубу 1, вертикальный патрубок 4 охлаждает до минусовой температуры стенки воздуховода, в результате чего, грунт в зоне контакта с воздуховодом замерзает, способствуя более эффективному охлаждению атмосферного воздуха в летнее время.
Предлагаемое устройство, по сравнению с известными, отличается простотой конструкции и возможностью охлаждать большие объемы атмосферного воздуха.