Способ повышения энергетической эффективности охлаждающего устройства

Способ повышения энергетической эффективности охлаждающего устройства

Реферат

 

Использование: в теплотехнике. Сущность: повышение эффективности охлаждающего устройства, содержащего теплообменную пoверхность и осевой вентилятор с приводом, осуществляют путем интенсификации конвектионного теплообмена, для чего используют радиальную и тангенциальную составляющие скорости закрученного вентилятором потока теплоносителя, который направляют на часть теплообменной поверхности, предварительно установленную за рабочим колесом вентилятора параллельно плоскости его вращения и на регулируемом расстоянии от этой плоскости.

Изобретение относится к охлаждающим устройствам, в которых для прокачки теплоносителей используются осевые вентиляторы. Оно может быть применено в холодильных агрегатах, теплонасосных установках, кондиционерах, системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания.

Известны способы интенсификации конвективного теплообмена путем искусственной турбулизации потока теплоносителя около теплообменной поверхности и, в частности, закручиванием потока с помощью винтовых вставок [1] Наиболее близким к заявленному является способ интенсификации, осуществляемый при работе компрессорно-конденсаторного агрегата AKBI-6 холодильной машины [2] основанный на тех же принципах, что и в [1] Недостатком этих способов интенсификации теплообмена является существенное повышение гидродинамического сопротивления, что приводит к увеличению мощности, затрачиваемой на прокачку теплоносителя, и снижению энергетической эффективности охлаждающего устройства в целом.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена при одновременном снижении затрачиваемой мощности на прокачку теплоносителя в охладителях с осевым вентилятором, т.е. повышение их энергетической эффективности.

Поставленная цель достигается тем, что для интенсификации теплообмена используют тангенциальную и радиальную составляющие скорости закрученного вентилятором потока теплоносителя, который направляют на часть теплообменной поверхности, предварительно установленную за рабочим колесом вентилятора параллельно плоскости его вращения и на регулируемом расстоянии от этой плоскости.

Реализацию предлагаемого способа осуществляют в охлаждающем устройстве, состоящем в простейшем случае из осевого вентилятора, заключенного в кожух с выходным патрубком определенной формы, и двух частей теплообменной поверхности, установленных по обе стороны рабочего колеса вентилятора параллельно плоскости его вращения. Причем одну из частей теплообменной поверхности располагают за рабочим колесом и на регулируемом расстоянии от упомянутой плоскости и выходного патрубка. Оптимальную величину этого расстояния определяют экспериментально.

При работе охлаждающего устройства закрученный вентилятором поток теплоносителя посредством выходного патрубка направляют на часть теплообменной поверхности, расположенную за рабочим колесом вентилятора на оптимальном расстоянии от него. При этом кинетическая энергия закрученного лопастями рабочего колеса вентилятора потока теплоносителя частично превращается в потенциальную энергию давления, увеличивая реализуемый напор и подачу вентилятора, а высокие радиальная и тангенциальная составляющие скорости набегающего на упомянутую часть теплообменной поверхности потока существенно увеличивают коэффициент теплопередачи.

Как показали опыты, проведенные на установке с осевым вентилятором, имеющим D 400 мм и n 1500 об/мин, относительное увеличение показателя энергетической эффективности охладителя воздуха из оребренных труб может составить 25 30 Кроме того, при установке части теплообменной поверхности за рабочим колесом вентилятора отпадает необходимость в спрямляющем аппарате, в защитной жалюзийной решетке или сетке, являющихся источниками дополнительного гидродинамического сопротивления.

Формула изобретения

Способ повышения энергетической эффективности охлаждающего устройства, содержащего теплообменную поверхность и осевой вентилятор с приводом, путем интенсификации конвективного теплообмена, отличающийся тем, что последнюю осуществляют за счет использования радиальной и тангенциальной составляющих скорости закрученного вентилятором потока теплоносителя, который направляют на часть теплообменной поверхности, предварительно установленную за рабочим колесом вентилятора параллельно плоскости его вращения и на регулируемом расстоянии от этой плоскости.