УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ПОТОКА ГАЗА ИЛИ ЖИДКОСТИ

Полезная модель относится к устройствам для воздушного охлаждения потока газа или жидкости и может быть использована для охлаждения газа в газлифтных компрессорных станциях.
Известно устройство для воздушного охлаждения потока газа, содержащее теплообменную секцию и расположенный под ней вентилятор, который установлен в коллекторе диффузора (см. например патент РФ №2287126, F28Д 7/00, 2006)
Известное устройство характеризуется малой интенсивностью охлаждения, что обусловлено слабо развитой поверхностью теплообмена и отсутствием средств для турбулизации потока охлаждаемой среды.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству, является устройство для воздушного охлаждения потока газа, содержащее теплообменную секцию, включающую пучок труб, снабженных ребрами, установленными с зазором относительно друг друга, и вентиляторы, размещение напротив оребренных труб (см. патент РФ №2279013, F17Д 1/065; F04Д 25/00, 2006).
Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является дополнительные затраты энергии, связанные с работой вентиляторов для принудительной подачи воздуха на пучок оребренных труб.
Задача полезной модели состояла в создании такого устройства для воздушного охлаждения потока газа или жидкости, в котором отсутствуют вентиляторы для принудительной подачи воздуха.
Указанная задача решается тем, что предложено устройство для воздушного охлаждения потока газа или жидкости, содержащее теплообменную секцию, включающую пучок труб, снабженных ребрами, установленными с зазором относительно друг друга, в котором согласно полезной модели теплообменная секция содержит пакет пластин прямоугольной формы, в каждой из которых выполнено одно или несколько полых конусообразных выступов, причем полые конусообразные выступы одной пластины входят в отверстия у основания полых конусообразных выступов смежной пластины до обеспечения плотного контакта их боковых поверхностей с образованием трубных полостей для прохождения охлаждаемого потока газа или жидкости, а на двух противоположных краях каждой пластины по всей их длине выполнены желобообразные выступы, причем желобообразные выступы одной пластины входят в углубления желобообразных выступов смежной пластины до плотного контакта их боковых поверхностей с образованием полостей между желобообразными выступами, которые предназначены для прохождения охлаждающего воздуха из внешней среды.
Другим отличием устройства является то, что высота желобообразных выступов равна высоте полых конусообразных выступов.
Еще одним отличием предлагаемого устройства является то, что угол наклона боковых поверхностей желобообразных выступов равен углу наклона боковой поверхности полых конусообразных выступов.
В числе отличий предлагаемого устройства следует отметить то, что над теплообменной секцией установлен конусный направитель потока воздуха.
Благодаря отмеченным выше особенностям выполнения устройства обеспечивается технический результат, который состоит в том, что для работы устройства не требуется применения вентиляторов для принудительной подачи воздуха на пластины теплообменной секции. Поток охлаждающего воздуха создается за счет конвективных потоков воздуха, возникающих в полостях между желобообразными выступами.
Сущность полезной модели поясняется чертежами на фиг.1 представлен вид на пластину теплообменной секции устройства для воздушного охлаждения на фиг.2 представлена теплообменная секция в разрезе по А-А фиг.1.
Пластина 1 теплообменной секции устройства содержит по крайней мере один полый конусообразный выступ 2 и два желобообразных выступа 3, расположенных по краям пластины 1. Полые конусообразные выступы 2 одной пластины 1 входят в отверстия у основания полых конусообразных выступов 2 смежной пластины 4 обеспечения плотного контакта их боковых поверхностей 5 и 6 с образованием трубной полосы 7 для прохождения охлаждаемого потока газа или жидкости. Желобообразные выступы 3 одной пластины 1 входят в углубления желобообразных выступов 3 смежной пластины 4 до плотного контакта их боковых поверхностей 6 и 7 с образованием полостей 8 и 9 между желобообразными выступами 3, которые предназначены для прохождения охлаждающего воздуха из внешней среды.
После сборки пластин 1 в пакет (фиг.2) образующий теплообменную секцию, его погружают в ванну с припоем «Малахит», содержащего порошок мелкого помола с углекислой медью, разведенный водой. Пакет, покрытый пастой после извлечения из ванны сушат и помещают в конвеерную проходную печь с восстановительной средой. При температуре 1110-1150°C углекислая медь разлагается до окислов меди, которые восстанавливаются до чистой меди. Расплав чистой меди заполняет все самые мелкие зазоры между пластинами 1 и боковыми поверхностями полых конусообразных выступов 2 и желобообразных выступов 3.
Получается монолитная структура абсолютно герметичная, которая выдерживает давление в трубной полости, где проходит охлаждаемый поток газа или жидкости до 100 атм и выше.
Устройство работает следующим образом. Через трубную полость, образованную полыми конусообразными выступами 2 пластин 1 пропускают охлаждаемый поток газа или жидкости. При этом пластины 1 приобретают в средней их части температуру охлаждаемого потока газа или жидкости. Находящийся в полостях 8 и 9 воздух нагревается и поднимается вверх, подсасывая снизу холодный воздух из окружающей среды. Таким образом, в полостях 8 и 9 между пластинами 1 создаются конвективные потоки воздуха, которые охлаждают поток газа или жидкости, наступающий в трубную полость, образовавшую полыми конусообразными выступами 2. При этом отпадает необходимость в использовании вентиляторов, что способствует сокращению затрат энергии на охлаждения.