ВОЗДУХО-ВОЗДУШНЫЙ ТРУБЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК

Полезная модель относится к области электромашиностроения, а именно к конструкции воздухо-воздушных трубчатых теплообменников, встроенных или пристроенных к корпусу электрической машины.
Известна конструкция воздухо-воздушного трубчатого теплообменника (Авт. свид. №1179484, Н 02 К 9/18, 1982), принятая за прототип, содержащая корпус, пучок продольных трубок и поперечные перегородки, разделяющие теплообменник на отсеки. Пучок трубок размещен с зазором относительно корпуса по всему его периметру. Поперечные перегородки имеют в пределах зоны пучка трубок окно прохода внутреннего воздуха из среднего отсека теплообменника в крайние отсеки теплообменника.
Недостатком указанной конструкции является невысокая эффективность теплоотдачи внутреннего воздуха к продольным трубкам вследствие неравномерного их обтекания и повышенное аэродинамическое сопротивление трубчатого теплообменника для внутреннего воздуха.
Задачей полезной модели является устранение выше указанных недостатков.
Технический результат достигается тем, что воздухо-воздушный трубчатый теплообменник, содержит корпус, пучок продольных трубок и поперечные перегородки, разделяющие теплообменник на отсеки, поперечные перегородки имеют окно прохода внутреннего воздуха из среднего отсека теплообменника в крайние отсеки теплообменника, пучков продольных трубок в теплообменнике выполнено несколько, пучки продольных трубок расположены V-образно, окна прохода внутреннего воздуха из среднего отсека теплообменника в крайние отсеки теплообменника в поперечных перегородках расположены над рядом трубок V-образного пучка продольных трубок, обращенным от статора.
Полезная модель поясняется фигурами, где изображены: на Фиг.1 - продольный разрез электрической машины с воздухо-воздушным трубчатым теплообменником; на Фиг.2 - вид А-А Фиг.1 (острый угол V-образного пучка трубок направлен вниз); на Фиг.3 - вид А-А Фиг.1 (острый угол V-образного пучка трубок направлен вверх); на Фиг.4 - вид Б Фиг.2.
Полезная модель содержит (Фиг.1) корпус теплообменника 1, один или несколько V-образных пучков продольных трубок 2, поперечные перегородки 3. V-образные пучки продольных трубок 2 располагаются в теплообменнике острым углом вниз (Фиг.2) или вверх (Фиг.3). В поперечных перегородках 3, над рядом трубок каждого V-образного пучка продольных трубок 2, обращенного от статора, расположено окно прохода внутреннего воздуха из среднего отсека теплообменника в крайние отсеки теплообменника 4 (Фиг.2, 3). Теплообменник установлен на корпусе 5 электрической машины, имеющей статор 6, ротор 7 и наружный вентилятор 8.
Воздухо-воздушный трубчатый теплообменник работает следующим образом.
Наружный вентилятор 8 обеспечивает необходимый расход наружного охлаждающего воздуха через трубки V-образных пучков продольных трубок 2 теплообменника. Ротор 7 создает циркуляцию внутреннего воздуха, который проходит по системе вентиляционных каналов ротора 7 и статора 6, собирается и проходит в средний отсек теплообменника. Горячий внутренний воздух в среднем отсеке проходит в ряд трубок V-образных пучков продольных трубок 2 теплообменника, обращенного к статору 6. Благодаря зазору δ1 (Фиг.4) от стенки крайней верхней трубки до стенки корпуса теплообменника 1 и зазорам между трубками δ2, δ3, δ4 (Фиг.4) V-образных пучков продольных трубок 2, весь внутренний горячий воздух равномерно проходит через ряды V-образных пучков продольных трубок 2 теплообменника, и обеспечивается равномерное поперечное обдувание всех
поверхностей трубок теплообменника горячим внутренним воздухом. Это существенно увеличивает эффективность теплоотдачи к поверхности трубок теплообменника горячего внутреннего воздуха. После прохождения ряда трубок V-образных пучков продольных трубок 2 теплообменника, обращенного от статора 6, в среднем отсеке внутренний воздух делится на две части. Каждая из частей внутреннего воздуха через окна прохода внутреннего воздуха из среднего отсека теплообменника в крайние отсеки теплообменника 4 (Фиг.2, 3) в поперечных перегородках 3 из среднего отсека перетекает в крайние. Частично охлажденный внутренний воздух в крайних отсеках теплообменника вторично попадает на ряд трубок V-образных пучков продольных трубок 2 теплообменника, обращенных от статора 6, проходит через ряды трубок V-образных пучков продольных трубок 2 теплообменника и полностью охлаждается. Охлажденный внутренний воздух из крайних отсеков попадает в машину и далее к ротору 7. Длина хода внутреннего воздуха в поперечном сечении трубчатого теплообменника уменьшается по сравнению с прототипом, что приводит к уменьшению аэродинамического сопротивления трубчатого теплообменника для внутреннего воздуха.
Использование предлагаемой конструкции воздухо-воздушного трубчатого теплообменника в электрической машине существенно увеличивает эффективность охлаждения внутреннего воздуха за счет поперечного обтекания трубок теплообменника, уменьшает аэродинамическое сопротивление теплообменника и, как следствие, увеличивает внутренний расход воздуха, что позволяет интенсифицировать охлаждение электрической машины, обеспечив в заданных габаритах большую ее мощность, или, сохранив значения перегревов машины на допустимом уровне, уменьшить размеры воздухо-воздушного теплообменника, т.е. обеспечить снижение веса и габаритов электрической машины.
Предлагаемая конструкция воздухо-воздушного теплообменника опробована в асинхронных двигателях типа 4АЗМО, АДО, АДОТ, 2АДО, 2АДО-С, 2АДОТ, 2АДОТ-С.