ОДНОТРУБНЫЙ ГАЗООХЛАДИТЕЛЬ

Полезная модель относится к области машиностроения, теплотехники, холодильной промышленности и компрессоростроения. Заявляемый газоохладитель может быть использован в производстве бытовых, промышленных холодильников, конденсаторов, теплообменников и компрессоров.
Среди имеющихся в настоящее время аналогов известен «Пульсационный газоохладитель» (патент РФ на изобретение №2218526), содержащий корпус с подводящим и отводящим патрубками, газораспределитель и систему теплоотвода. Газораспределитель содержит установленный с возможностью вращения золотник с соплами и приемные трубки, размещенные под углом к радиусу золотника. Система теплоотвода выполнена в виде вентилятора, установленного на оси золотника в зоне горячих концов приемных трубок и коллектора. Приемные трубки могут быть выполнены прямоугольными с утоненными стенками и размещены впритык друг к другу. Площадь стенок в зоне их контакта не превышает 10% площади сечения приемных трубок. На холодных частях корпуса газораспределителя и трубок может быть размещен слой теплоизоляции.
Недостатком этого аналога является сложность эксплуатации из-за перпендикулярного расположения подводящего и отводящего патрубков и отсутствия на них монтажных элементов. Это затрудняет монтаж газоохладителя.
отв
отв
отв
Кроме того известен «Кожухотрубный теплообменник и способ его сборки» (патент РФ на изобретение №2238501), содержащий кожух, в котором размещен пучок теплообменных трубок с охлаждающими ребрами, закрепленный концами трубок в сквозных отверстиях трубных решеток, причем концы трубок выступают за пределы решетки, а межтрубное пространство разделено поперечными перегородками, образующими охладительный контур с патрубками подвода и отвода межтрубной среды, и коллекторы подвода и отвода внутритрубной среды, присоединенные к фланцам кожуха с обеих сторон теплообменника, причем одна из трубных решеток защемлена между фланцем кожуха и коллектором, а другая размещена герметично внутри кожуха с возможностью продольного перемещения при температурных изменениях длины пучка теплообменных трубок, вмонтированного концевыми частями трубок в сквозные отверстия трубных решеток дорнованием, сквозные отверстия в трубных решетках выполняют ступенчатыми, по крайней мере, со стороны конца теплообменной трубки, кроме того, длина соединения теплообменной трубки с трубной решеткой выбирается из условия 0,5 d<T<2,0 d, где T - длина соединения теплообменной трубки с трубной решеткой, d - диаметр сквозного отверстия трубной решетки.
Недостатком этого аналога является сложность эксплуатации из-за отсутствия монтажных элементов на патрубках подвода и отвода межтрубной среды. Это затрудняет монтаж теплообменника.
Указанное изобретение является по совокупности существенных признаков наиболее близкой системой того же назначения к заявляемой полезной модели. Поэтому оно принято в качестве прототипа заявляемой полезной модели.
Раскрытие полезной модели.
Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является упрощение эксплуатации газоохладителя.
Техническим результатом, обеспечиваемым полезной моделью, является снижение трудоемкости монтажа и упрощение обслуживания газоохладителя.
Сущность полезной модели состоит в том, что однотрубный газоохладитель включает в себя оребренную трубу, заключенную в кожух. При этом в кожухе размещены патрубки входа и выхода газа, которые расположены под прямым углом относительно оси кожуха. Отличается тем, что каждый из упомянутых патрубков содержит штуцер с резьбой на конце.
Кожух может быть выполнен в виде цилиндрической стальной трубы, один конец которой закрыт эллиптическим днищем, а другой - фланцем, причем между фланцем и кожухом размещено уплотнительное кольцо. При этом патрубок входа газа размещен у эллиптического днища, а патрубок выхода газа - у фланца.
В кожухе напротив патрубка выхода газа целесообразно размещать влагоотделитель, в эллиптическом днище которого размещен штуцер отбора собираемого конденсата.
В кожухе напротив патрубка входа газа желательно размещать строповочную бобышку.
Оребренная труба может быть выполнена из алюминиевого сплава. Оребрение трубы выполнено продольным наружным. По ребрам выполнены кольцевые поперечные прорези.
Внутри оребренной трубы предпочтительно размещать вытеснитель, выходящий из нее с одного торца. Другой торец оребренной трубы закрыт заглушкой. Вытеснитель выполнен в виде продольной стальной трубы. В кожухе со стороны выхода вытеснителя из оребренной трубы целесообразно располагать переходник с патрубками входа и выхода охлаждающей воды.
Краткое описание чертежей.
На фигуре 1 показан продольный разрез газоохладителя (вид сбоку), на фиг. 2 - поперечный разрез газоохладителя, сечение Α-A фиг. 1; на фиг. 3 - разрез влагоотделителя, сечение Б-Б фиг. 1.
Осуществление полезной модели.
Однотрубный газоохладитель имеет кожух (1), выполненный в виде цилиндрической стальной трубы. Один конец кожуха (1) закрыт эллиптическим днищем (7), а другой - фланцем (5) для создания герметичного пространства внутри кожуха (1). При этом между фланцем (5) и кожухом (1) размещено уплотнительное кольцо (4). В кожух (1) заключена соосная ему оребренная труба (2). Оребрение обеспечивает высокий коэффициент теплопередачи от газа к трубе. Оребренная труба (2) выполнена из алюминиевого сплава. Оребрение трубы (2) выполнено продольным наружным, а по ребрам оребренной трубы (2) выполнены кольцевые поперечные прорези для создания турбулентного потока воздуха внутри кожуха (1). Внутри оребренной трубы (2) соосно размещен вытеснитель (3) (фиг. 2). Вытеснитель (3) выходит из оребренной трубы (2) с одного торца, расположенного у фланца (5), и выходит из кожуха (1) через фланец (5), в котором вытеснитель (3) размещен с зазором. Другой торец оребренной трубы (2) закрыт заглушкой (13) для создания противотока охлаждающей воды внутри оребренной трубы (2). Конец вытеснителя (3) размещен вблизи заглушки (13) с зазором к последней. Вытеснитель (3) выполнен в виде продольной стальной трубы. Во фланце (5) соосно вытеснителю (3) герметично закреплен цилиндрический переходник (12) с патрубками входа (15) и выхода (16) охлаждающей воды. Переходник (12) выполнен с возможностью гидравлического соединения:
- патрубка входа охлаждающей воды (15) с кольцевым зазором между фланцем (5) и вытеснителем (3);
- патрубка выхода охлаждающей воды (16) с внутренним пространством вытеснителя (3).
В кожухе (1) размещен патрубок входа газа (10) и патрубок выхода газа (11). Патрубок входа газа (10) и патрубок выхода газа (11) расположены вертикально под прямым углом относительно горизонтальной оси газоохладителя для снижения трудоемкости монтажа газоохладителя. Патрубок входа газа (10) расположен у эллиптического днища (7), а патрубок выхода газа (11) расположен у фланца (5). Патрубок входа газа (10) и патрубок выхода газа (11) выполнены каждый в виде штуцера с резьбой на конце для снижения трудоемкости монтажа газоохладителя. Допустимо каждый из упомянутых патрубков (10, 11) выполнять в виде трубы с приваренным к ней штуцером с резьбой на конце. Внизу кожуха (1) со стороны патрубка входа газа (10) размещена строповочная бобышка (9) для снижения трудоемкости монтажа газоохладителя. Внизу кожуха (1) со стороны патрубка выхода газа (11) размещен влагоотделитель (7). Влагоотделитель (7) выполнен в виде цилиндрической стальной обечайки (фиг. 1, 3). Внизу влагоотделитель (7) снабжен штуцером отбора собираемого конденсата (8). Штуцер отбора собираемого конденсата (8) выполнен с резбой на конце для упрощения процесса монтажа газоохладителя. Днище влагоотделителя (7) выполнено эллиптическим. Для предотвращения вынесения сконденсировавшихся капель воды из влагоотделителя (7) его вход выполнен в виде отверстия в кожухе (1) с диаметром меньше диаметра обечайки влагоотделителя (7).
Описание работы полезной модели Газ поступает через патрубок входа газа (10), проходит в полости между кожухом (1) и оребренной трубой (2), затем выходит через патрубок выхода газа (11). При этом газ интенсивно охлаждается путем теплообмена с охлаждающей водой, которая входит через патрубок входа охлаждающей воды (15), затем идет в прямом направлении в полости между вытеснителем (3) и оребренной трубой (2), упирается в заглушку (13) и идет в обратном направлении по вытеснителю (3), после чего выходит через патрубок выхода охлаждающей воды (16). Кроме того, во внутреннем пространстве кожуха (1) из охлажденного газа конденсируется влага (вода), которая стекает по внутренней поверхности стенок кожуха (1) и через отверстие малого диаметра (по сравнению с диметром влагоотделителя) попадает во влагоотделитель (7). Из влагоотделителя (7) собираемая влага (вода) отводится с помощью штуцера отбора собираемого конденсата (8).
Таким образом, в заявляемой полезной модели заявляемый технический результат -снижение трудоемкости монтажа и упрощение обслуживания газоохладителя достигается за счет того, что газоохладитель содержит оребренную трубу, заключенную в кожух. При этом в кожухе размещены патрубки входа и выхода газа, которые расположены под прямым углом относительно оси кожуха. Каждый из упомянутых патрубков содержит штуцер с резьбой на конце. Такое выполнение и расположение патрубков влечет удобство монтажа газоохладителя при подводе трубопровода, сокращает длины трубопровода в компрессорной установке.
Промышленная применимость.
Автором изготовлен опытный образец заявляемой полезной модели, испытания которого подтвердили достижение заявленного технического результата.
Заявляемый однотрубный газоохладитель реализован с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть изготовлен на любом машиностроительном предприятии и найдет широкое применение в машиностроении, теплотехнике, холодильной промышленности и компрессоростроении.