Шахтный воздухоохладитель

Шахтный воздухоохладитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ШАХТНЫЙ ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЬ, включающий корпус и размещенный в нем вентилятор с электродвигателем, установленным с зазором в цилиндре, тёплообменные трубы, расположенные рядами и оребренные пластинами, и коллекторы подвода и. отвода хладоносителя , отличающийся тем, что, с целью повышения его эксплуатационной надежности и компактности , цилиндр выполнен перфорированным , при этом сечение перфорации -каждого последующего ряда увеличивается по отношению к предыдущему в направлении движения воздуха, а зазор между цилиндром и электродви- . гателем равен 0,,1 сечения воз- § духоохлёодителя. СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

034

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (-21 ). 3327197/22-03 (22) 15.07.81 (46) 07.04.83 ° Вюл. Р 13 (72) В.Я. Журавленко, А.А. Хавин, В.П.. Воровков, B.H. Ячйенник и

Л.В. Дорощук (71 ) Опытное конструкторско-технологическое бюро по интенсификации тепломассообменных процессов Института технической теплофизики AH Украинской ССР (53) 622.841(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 568828, кл. t= 28 D 7/02, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

В 646180, кл. Р 28 I3 7/00, 1976 (прототип ).

„.SU„, 1010288 А (у) Е 21 Р 3/00, F 28. Q 7/00 (54) (57) ШАХТНЫЙ ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЬ, включающий корпус и размещенный в нем вентилятор с электродвигателем, установленным с зазором в цилиндре, теплообменные трубы, расположенные рядами и оребренные пластинами, и коллекторы подвода и отвода хладоносителя, отличающийся тем, что, с целью повышения .его эксплуатационной надежности и компакт- . ности, цилиндр выполнен перфорированным, при этом сечение перфорации .каждого последующего ряда увеличивается по отношению к предыдущему в направлении движения воздуха, а зазор между цилиндром и электродвигателем равен 0,05r0 1 сечения воз- Я духоохладителя.

1010288

Изобретение относится к .горной промышленности и может быть использовано для кондиционирования рудничного воздуха.

Известен воздухоохладитель, включающий корпус и размещенный внутри него электровентилятор, оребренныр трубы и коллекторы отвода и подвода хладоносителя, расположенные с на" ружной стороны корпуса (1) . Недостатками устройства являются 1 низкая эффективность и большие габариты из-за выступающих за габариты корпуса воздухоохладителя коллекторов подвода и отвода хладоносителя.

Наиболее близким к йзобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является шахтный воздухоохладитель, включающий корпус и размещенный в нем вентилятор с электродвигателем, установленным с зазором в цилиндре, теплообменные трубы, расположенные рядами и оребренНые пластинами, и коллекторы подвода и отвода хладоносителя (2) .

Недостатками этого устройства являются низкая эксплуатационная на дежность и его громоздкость.

Цель изобретения — повышение экс плуатационной надежности и компактности шахтного воздухоохладителя.

Указанная гель достигается тем, ЗО что в шахтном воздухоохладителе, включающем корпус и размещенные в нем ве>;тилятор с электродвигателем, установленным с зазором в цилиндре, теплообменные трубы, расположенные рядами и оребренные пластинами, и коллекторы. подвода и отвода хладоносителя, цилиндр выполнен перфорированным, при этом сечение перфора1 ции каждого последующего ряда увели- 40 чинается по отношению к предыдущему в направлении движения воздуха, а зазор между цилиндром и электродвигателем равен 0,05-0,1 сечения воздухоохладителя.

На фиг. 1 показан шахтный возду- 45 хоохладитель, продольный разрез, на фиг. 2 — разрез A-А на фиг. 1, на фиг. 3 — конфигурация перфорации; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг.. 3.

Шахтный воздухоохладитель состо- 50 ит из корпуса 1, расположенного в нем вентилятора 2 с электродвигателем 3, заключенным в цилиндр 4, на котором выполнена перфорация 5, теплообменных спиралей из оребренных 55 труб 6, коллекторов подвода 7 и отвода 8 хладоносителя. Цилиндр крепится на электродвигателе с помощью направляющих 9. Между цилиндром и электродвигателем выполнен зазор 10. 60

Шахтный воздухоохладитель работает следующим образом. теплообменную. поверхность и, отдав тепло хладоносителю, выходит из воз-, духоохладителя. Часть охлажденного. воздуха через перфорацию 5 в цилиндре 4 поступает в зазор 10 между электродвигателем и цилиндром, охлаждает электродвигатель 3 и вырабатывается общий поток. Хладоноситель через подводящий коллектор 7 поступает в спираль из оребренных труб и, 0 пройдя две (четное число) спиралей, отобрав тепло от воздуха, попадает в коллектор 8 отвода. Коллекторы 7 и

8 расположены.в нижней части корпуса воздухоохладителя. Перфорированный цилиндр крепится на электродвигателе с помощью направляющих 9 °

При работе электродвигателя часть потребляемой электроэнергии превращается- в,тепловую, что при отсутствии надежного охлаждения может привести к его перегреву и повреждению. Таким образом, надежная эксплуатация электродвигателя зависит от эффективности его охлаждения, т.е. от температуры, скорости и количества воздуха, омывающего внешнюю поверхность электродвигателя и проходящего в зазоре между электродвигателем и перфорированным цилиндром. Цля осуществления подачи воздуха в зазор между электродвигателем и цилиндром для охлаждения электродвигателя на стенках цилиндра после каждой пары спиралей выполняется перфорация в виде щелей, каждый ряд которых обеспечивает приток но вых, все более охлажденных порций воздуха. Поток воздуха, проходя через перфорацию цилиндра, теряя часть напора турбулизируется, при этом интенсифицируется процесс теплообмена между поверхностью электродвигателя и охлаждающим воздухом.

Чтобы избежать .необоснованного снижения эффективности охлаждения электродвигателя и увеличения габаритов воздухоохладителя важно обеспечить оптимальные соотношения площади поперечного сечения зазора и живого сечения воздухоохладителя (> Ь,,) °

Это значит, что при значениях высоты зазора, превышающих оптимальные, габариты воздухоохладителя увеличиваются и уменьшается скорость воздуха в зазоре, что приводит к

;снижению интенсивности охлаждения.

При значениях высоты зазора меньше оптимального аэродинамического сопротивление зазора больше, воздуха для охлаждения электродвигателя поступает недостаточно и его температура высока, что также ухудшает охлаждение.

Воздух из горной выработки подается вентилятором 2 на выполненную в виде спиралей из оребренных труб 6 65

Проведенные эксперименты показывают, что значение площади сечения зазора в пределах 0,05-0,1 от живого сечения воэдухоохладителя является

A-А

4Ьг.2

Риг.4

ВНИИПИ Заказ 2434/21 Тираж 442 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.Ужгород,ул.Проектная,4

3 101028

I оптимальным. Уменьшение этого соотношения ниже величины 0,05 приводит к возрастанию аэродинамического соп- ротивления зазора, при этом уменьшается количество охлаждающего воздуха.

Это может .привести к перегреву элек- 5 тродвигателя. Если отношение площади поперечного сечения зазора -к живому сечению воздухоохладителя превысит

0,1, то это значит, что высота зазора увеличится, что приводит к 1О увеличению габаритов воздухоохладителя, а также возрастает отбор воздуха на охлаждение электродвигателя, при этом снижается холодопроизводительность самого воздухоохладителя.

Таким образом, при площади поперечного сечения зазора, составляющем 0,05"0,1.живого сечения воздухоохладителя, через зазор между электродвигателем и перфорированным цилиндром проходит количество воздуха, обеспечивающее надежное охлаждение электродвигателя. Величина зазора в зависимости от диаметра корпуса воздухоохладителя и двигате" ля лежит в пределах 5-8 мм. Воздух подается в зазор через перфорацию, расположенную по всей длине цилиндра; Перфорация выполняет роль регулятора расхода воздуха и выравнивает аэродинамическое сопротивление потока воздуха. По ходу воздуха через перфорацию поступают порции свежего все- более охлажденного воздуха. При этом площадь перфорации составляет 0,3-0,5 площади поперечного сечения зазора.

Изобретение позволяет уменьшить габариты воэдухоохладителя и обеспечить надежную эксплуатацию за счет охлаждения электродвигателя и обеспечить продление срока службы воздухоохладителя, а также позволит создать нормальные .температурные условия работы горнорабочих в очистном забое, что увеличит производи-, тельность их труда.