ТЕПЛООБМЕННИК

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к теплообменникам для транспортных средств.
5
Известен водо-воздушный радиатор, состоящий из множества параллельных плоскоовальных медных трубок, расположенных в шахматном порядке, запаянных на концах в трубные доски, формируя контур циркуляции жидкого теплоносителя, снаружи которого осуществляется прокачка воздуха. Трубные доски, в свою очередь, жестко связаны со стальными боковыми направляющими, обеспечивающими общую жесткость конструкции (патент US №5158134, МПК F28F 9/00, опубл. 27.10.1992).
Такое исполнение затрудняет температурное расширение медных трубок, что приводит к образованию трещин, нарушению герметичности и течи жидкого теплоносителя.
6
Известен также выбранный в качестве ближайшего аналога теплообменник, содержащий пучок труб, размещенных в пластинчатом радиаторе, трубные доски, распределительную и поворотную камеру, стянутые с досками хомутами через уплотнительные кольца, установленные на концах труб и обеспечивающих их закрепление. На участках труб, прилегающих к трубным доскам, герметично вмонтированы гофрированные компенсаторы, а на камерах между хомутами жестко закреплены упоры, опорные торцы которых лежат в одной плоскости и контактируют с трубной доской в стянутом положении (патент RU №9642, МПК F28F 9/02, опубл. 16.04.1999).
Недостатки этого теплообменника - сложность конструкции и низкая ремонтопригодность.
Была поставлена задача: упростить конструкцию теплообменника и обеспечить высокую ремонтопригодность.
Для решения поставленной задачи в теплообменнике, содержащем распределительные коллекторы, выполненные со средствами ввода и вывода теплоносителя и отверстиями для соединения с трубками теплообменных секций, боковины, соединяющие распределительные коллекторы, компенсаторы температурных расширений, трубки объединены в теплообменные секции с помощью компенсаторов температурных расширений, которые выполнены в виде патрубка с уплотнительным элементом, установленным во внешней круговой проточке, выполненной на его цилиндрическом участке, при этом патрубки закреплены на концах теплообменных секций и установлены цилиндрическим участком в отверстия распределительных коллекторов. Патрубки, размещенные на разных концах теплообменной секции, могут быть ориентированы под прямым углом друг к другу, при этом те патрубки, которые расположенные перпендикулярно к теплообменной секции, закреплены к распределительному коллектору прижимной планкой и болтами.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что трубки объединены в теплообменные секции с помощью компенсаторов температурных расширений, которые выполнены в виде патрубка с уплотнительным элементом, установленным во внешней круговой проточке, выполненной на его цилиндрическом участке, при этом патрубки закреплены на концах теплообменных секций и установлены цилиндрическим участком в отверстия распределительных коллекторов, позволяет повысить ремонтопригодность изделия, за счет того, что обеспечивается возможность замены теплообменных секций при простом демонтаже распределительных коллекторов, а также существенно упростить конструкцию за счет уменьшения количества компенсаторов температурных расширений.
Кроме того, решение позволяет за счет того, что обеспечивается подвижность соединения в осевом направлении, компенсировать тепловое расширение трубок и предотвратить нарушение герметичности соединения, а ориентация цилиндрических патрубков под прямым углом друг к другу позволяет улучшить технологичность сборки и ремонтопригодность теплообменника за счет того, что замена теплообменных секций может осуществляться без демонтажа коллекторов.
В результате проведенного анализа уровня техники, включающего поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемого технического решения обнаружен не был. Следовательно, можно сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется следующими чертежами:
фиг. 1 - теплообменник, общий вид;
фиг. 2 - то же, разрез Α-A на фиг. 1;
фиг. 3 - теплообменник с патрубками, ориентированными под прямым углом друг к другу;
фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг 3;
фиг. 5 - теплообменник с патрубками, ориентированными под прямым углом друг к другу двухрядный;
фиг. 6 - разрез В-В на фиг 5;
Теплообменник содержит распределительные коллекторы 1, выполненные со средствами ввода и вывода теплоносителя, соответственно 2 и 3, и отверстиями 4 для соединения с трубками теплообменных секций 5, боковины 6, соединяющие распределительные коллекторы.
Трубки объединены в теплообменные секции 5 с помощью компенсаторов температурных расширений, которые выполнены в виде патрубков 7. Патрубки 7 снабжены уплотнительным элементом 8, установленным во внешней круговой проточке 9, выполненной на цилиндрическом участке патрубка. Патрубки 7 закреплены на концах теплообменных секций 5 и установлены в отверстия 4 распределительных коллекторов своим цилиндрическим участком.
В частном случае исполнения патрубки 7, закрепленные на разных концах теплообменных секций 5, ориентированы под прямым углом друг к другу, при этом те патрубки, которые расположены перпендикулярно к теплообменной секции, закреплены к распределительному коллектору 1 прижимной планкой 10 и болтами 11. Теплообменник с патрубками, ориентированными под прямым углом друг к другу, может быть выполнен двухрядным.
Теплообменник работает следующим образом.
Нагретый теплоноситель поступает через средство 2 ввода теплоносителя в верхний распределительный коллектор 1 и через трубки теплообменной секции - в нижний распределительный коллектор 1 и вытекает через средство 3 вывода теплоносителя в магистраль. Во время перемещения по теплообменным секциям 5 теплоноситель отдает тепло в атмосферу. Температурные расширения теплообменных секций 5 компенсируются за счет подвижности соединения цилиндрических патрубков 7 в отверстиях 4 распределительных коллекторов 1. Закрепление патрубков 7 прижимной планкой 10 и болтами 11 позволяет дополнительно упростить замену каждой теплообменной секции без демонтажа коллекторов.
Теплообменник имеет простую конструкцию, а также высокую ремонтопригодность, достигаемую за счет более простой технологии разборки - сборки изделия.
Заявленное техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.