Жидкостно-масляный теплообменник для двигателей внутреннего сгорания транспортных средств

Авторы патента:

F28D1/02 - с теплопередающими каналами, погруженными в массу жидкости или газа

Владельцы патента RU 2513065:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в теплообменниках, в которых теплопередача производится через неподвижные и вращающиеся стенки аналогично типу труба в трубе или встроенные в блок двигателя. В жидкостно-масляном теплообменнике для двигателей внутреннего сгорания транспортных средств, включающем корпус, в котором расположена жестко соединенная с ним труба с внутренней трубой, установленной с возможностью вращения, внутренняя труба на входе и выходе снабжена насосными лопатками, и через уплотнитель соединена с электродвигателем, причем на внутренней трубе установлено винтообразное оребрение, а ребра имеют рассечения и повернуты на угол от 10° до 45°. Технический результат - повышение уровня стабильности температуры масла и высокого уровня тепловых эквивалентов теплоносителей на самых тяжелых режимах двигателя внутреннего сгорания, не зависящих от числа оборотов коленчатого вала. 1 ил.

Предлагаемое устройство относится к теплообменной аппаратуре, а именно к радиаторам двигателей внутреннего сгорания.

Известно устройство - выпускной коллектор радиатора с патрубком выхода теплоносителя, размещенным внутри теплообменника типа «труба в трубе», внутренняя труба которого сообщена с полостью коллектора (а.с. №1298503, МПК 4 F28D 1/00, опубликованный 23.03.1987 г., бюл. №11).

Недостатком данного устройства является низкая эффективность смывания охлаждающей жидкости поверхностей масляного теплообменника внутри коллектора охлаждающей жидкости радиатора, которая зависит в основном от производительностей водяного и масляного насосов двигателя внутреннего сгорания.

Технический результат - повышение уровня стабильности температуры масла и высокого уровня тепловых эквивалентов теплоносителей на самых тяжелых режимах двигателя внутреннего сгорания, не зависящих от числа оборотов коленчатого вала.

Задача решается тем, что в жидкостно-масляном теплообменнике для двигателей внутреннего сгорания транспортных средств, включающем корпус, в котором расположена жестко соединенная с ним труба с внутренней трубой, установленной с возможностью вращения, внутренняя труба на входе и выходе снабжена насосными лопатками, и через уплотнитель соединена с электродвигателем, причем на внутренней трубе установлено винтообразное оребрение, а ребра имеют рассечения и повернуты на угол от 10° до 45°.

На чертеже изображено устройство жидкостно-масляного теплообменника для двигателей внутреннего сгорания транспортных средств, встроенного в блок двигателя.

Жидкостно-масляный теплообменник для двигателей внутреннего сгорания транспортных средств содержит корпус 1, в котором расположена жестко соединенная с ним труба 2 с внутренней трубой 3, установленной с возможностью вращения, внутренняя труба 3 на входе и выходе снабжена насосными лопатками 4, и через уплотнитель 5 и вал 6 соединена с электродвигателем, причем на внутренней трубе 3 установлено винтообразное оребрение, а ребра 7 имеют рассечения и повернуты на угол от 10° до 45°.

Рассечение ребер 7 на внутренней трубе 3 с углами атаки от 10° до 45° получено методом поперечно-винтовой прокатки толстостенной алюминиевой трубы, поэтому ребра 7 и основание трубы 3 монометаллические и имеют винтовую однозаходную основу.

Жидкостно-масляный теплообменник для двигателей внутреннего сгорания транспортных средств работает следующим образом. При вращении ротора от электродвигателя в жидкостно-масляном теплообменнике для двигателей внутреннего сгорания транспортных средств создается принудительный насосный эффект прокачивания обоих теплоносителей в противоточных направлениях. Такой эффект достигается за счет того, что жидкостно-масляный теплообменник для двигателей внутреннего сгорания транспортных средств оснащен насосными лопатками 4 на внутренних и внешних цилиндрах торцевых частях со стороны охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания. Со стороны масляного теплоносителя за счет того, что внутренняя труба 3 имеет винтовую природу ребер 7 с рассечением, в образовавшемся пространстве между неподвижной трубой 2 и вращающейся внутренней трубой 3, оребрение на которой рассечено и имеет угол атаки от 10° до 45°, создается насосный эффект.

Вращающаяся внутренняя труба 3 имеет сальниковый уплотнитель 5 и подшипники качения с неподвижной трубой 2. Лопатки 4 имеют конструктивные элементы как с внутренней части внутренней оребренной трубы 3, так и с внешней части трубы 2. Лопатки 4 с внешней стороны трубы 2 скользят по внешней образующей поверхности и создают насосный эффект прокачивания охлаждающей жидкости для создания теплопередачи и теплообмена масла в охлаждающую жидкость. Лопатки 4 с внутренней стороны жестко сидят на валу 6 (электродвигатель не показан) и жестко закреплены с внутренней оребренной трубой 3, что и обеспечивает противоточное прокачивание масла и охлаждающей жидкости.

Неподвижная труба 2 может быть жестко закреплена в корпусе 1, выполненном в виде трубы или в виде кожуха кольцевыми соединениями заодно со штуцерами для масла, имеющими кольцевые проходы.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемый жидкостно-масляный теплообменник для двигателей внутреннего сгорания транспортных средств позволяет повысить уровень стабильности температуры масла, т.к. ротор жидкостно-масляного теплообменника для двигателей внутреннего сгорания транспортных средств в среде охлаждающей жидкости вращается от индивидуального электродвигателя и не зависит от числа оборотов коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания. Поэтому интенсивность эквивалентов по теплообменным жидкостям будет зависеть только от числа оборотов и ступеней их переключения в электродвигателе, от аккумуляторной батареи и генератора транспортного средства.

Жидкостно-масляный теплообменник для двигателей внутреннего сгорания транспортных средств, включающий корпус, в котором расположена жестко соединенная с ним труба с внутренней трубой, установленной с возможностью вращения, отличающийся тем, что внутренняя труба на входе и выходе снабжена насосными лопатками, и через уплотнитель соединена с электродвигателем, причем на внутренней трубе установлено винтообразное оребрение, а ребра имеют рассечения и повернуты на угол от 10° до 45°.

Устройство для замораживания, транспортировки и размораживания текучих сред // 2415362

Теплообменник // 2411390

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в теплообменных аппаратах для охлаждения выхлопных газов. .

Тракт охлаждения теплонапряженных конструкций // 2391616

Тракт охлаждения теплонапряженных конструкций // 2391615

Способ, аппарат, система и теплообменник для повышения температуры вещества, которое первоначально находилось в контейнере в, по меньшей мере, частично затвердевшем состоянии // 2362955

Изобретение относится к способу повышения температуры вещества, находящегося в контейнере в частично затвердевшем состоянии, причем в контейнере установлен, по меньшей мере, один теплообменник.

Теплообменник и способ его применения // 2361167

Изобретение относится к теплообменнику. .

Способ изготовления аппарата воздушного охлаждения газа // 2266493

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано при изготовлении аппаратов воздушного охлаждения газа. .

Способ изготовления аппарата воздушного охлаждения газа // 2266492

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано при изготовлении теплообменных аппаратов, в частности при изготовлении аппаратов воздушного охлаждения газа.

Способ изготовления теплообменной секции аппарата воздушного охлаждения газа и теплообменная секция аппарата воздушного охлаждения газа // 2266491

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано при изготовлении теплообменных аппаратов, в частности при изготовлении теплообменных секций аппаратов воздушного охлаждения газа.

Способ изготовления аппарата воздушного охлаждения // 2544679

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано при изготовлении теплообменных аппаратов, в частности при изготовлении аппаратов воздушного охлаждения газа. При изготовлении аппарата воздушного охлаждения газа проводят изготовление и монтаж теплообменных секций с теплообменными трубами, коллекторов подвода и отвода газа и опорной конструкции аппарата. Соединение теплообменных труб с коллектором выполняют через горизонтальную и наклонную гребенки, при этом в горизонтальной гребенке выполняют Х-образную разделку под сварку, в наклонной гребенке выполняют V-образную разделку под сварку, горизонтальную гребенку приваривают к коллектору, на горизонтальной гребенке от места контакта гребенки и коллектора выполняют прямоугольное углубление, прихватывают сваркой наклонную гребенку к коллектору, снимают приспособление для монтажа гребенок, приваривают наклонную гребенку к коллектору, проводят термообработку и охлаждение на воздухе, рассверливают отверстия в гребенках, вставляют в отверстия гребенок концы теплообменных труб, заваривают концы теплообменных труб в отверстиях гребенок, собирают теплообменные секции. Технический результат - упрощение соединения теплообменных труб и коллектора. 6 ил.

Теплообменный аппарат воздушного охлаждения // 2561799

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано для нагрева, охлаждения жидкостей и газов. В теплообменном аппарате воздушного охлаждения, содержащем корпус, в котором размещены теплообменные трубы, объединенные коллекторами в секции, расположенные параллельно друг другу вдоль корпуса, часть теплообменных труб секции верхними концами соединена с раздающими коллекторами, а другая часть с собирающими коллекторами, причем секции установлены так, что коллектора смежных секций развернуты относительно друг друга на 180°, кроме того, аппарат снабжен каскадом распределительных коллекторов, расположенных над корпусом аппарата в два яруса и соединенных подводящими и отводящими трубами с соответствующими коллекторами секций, объединяя при этом секции в группы. Технический результат - повышение тепловой эффективности, обеспечение минимального гидравлического сопротивления по тракту охлаждающей воды, обеспечение компенсации тепловых расширений теплообменной поверхности относительно корпуса при достаточно высоких температурах охлаждаемого воздуха, обеспечение возможности глушения любой негерметичной секции теплообменника, снижение трудоемкости изготовления теплообменника. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство для отбора теплоты от поверхностного водотока // 2572495

Изобретение относится к области теплоэнергетики, предназначено для отбора теплоты от поверхностного водотока и может применяться в составе теплонасосных установок для обеспечения их низкопотенциальной теплотой. Устройство содержит раму и присоединенные к ней изогнутую трубу с каналом для теплоносителя и грузы-якоря, труба скомпонована в трубную решетку с несколькими, по меньшей мере двумя, вертикальными рядами и несколькими, по меньшей мере двумя, горизонтальными рядами параллельных прямых участков, а рама снабжена поплавками, по меньшей мере одним, обеспечивающими раме с трубной решеткой плавучесть в воде, и соединена с грузами-якорями с помощью тросов. Технический результат - уменьшение температурных потерь в процессе передачи теплоты от водотока к теплоносителю, улучшение массогабаритных характеристик устройства, сокращение занимаемой площади, уменьшение объема теплоносителя в контуре. 3 ил.

Тракт охлаждения теплонапряженных конструкций // 2581309

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к теплообменным аппаратам, и может быть использовано при создании охлаждаемых конструкций с большими удельными тепловыми потоками. Тракт охлаждения теплонапряженных конструкций содержит внутреннюю профилированную оболочку, на внешней поверхности которой выполнены ребра тракта охлаждения, наружную профилированную оболочку, установленную на внутреннюю и скрепленную с ней по вершинам ребер тракта охлаждения, причем упомянутые оболочки и ребра образуют каналы охлаждения. Между ребрами тракта охлаждения выполнены полые перемычки, соединяющие вершины ребер между собой, при этом между перемычками и ребрами выполнены кольцевые радиальные канавки, причем ширина канавки не превышает ширины канала тракта охлаждения в месте выполнения упомянутых канавок. В варианте исполнения перемычки соединяют вершины всех ребер между собой с образованием единой кольцевой поверхности. Технический результат - упрощение изготовления, улучшение перемешивания охладителя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Активное управление подводными охладителями // 2636073

Изобретение относится к системе охлаждения. Система подводного охлаждения потока в скважине посредством морской воды содержит вход (А) и выход (В), а также по меньшей мере первый охладитель и второй охладитель . Причем первый охладитель и второй охладитель соединены друг с другом последовательно. При этом система охлаждения дополнительно содержит по меньшей мере третий охладитель, соединенный параллельно с первым охладителем и вторым охладителем. Система охлаждения дополнительно содержит по меньшей мере один регулятор потока для направления потока по меньшей мере через один охладитель. При этом по меньшей мере один из охладителей содержит перепускной контур и/или контур рециркуляции. Причем охладители содержат средства контроля температуры и датчики, позволяющие оператору контролировать систему охлаждения и охладители и осуществлять перепуск всего потока или части потока через перепускной контур. Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения потока и обеспечение поддержания температуры охлажденного потока в заданном диапазоне значения. 11 з.п. ф-лы, 6 ил.