DE29607553U1

DE29607553U1 - Refrigerant evaporator

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Publication number: DE29607553U1
Application number: DE29607553U
Authority: DE
Original assignee: Institut fuer Luft und Kaeltetechnik Gemeinnuetzige GmbH
Current assignee: Institut fuer Luft und Kaeltetechnik Gemeinnuetzige GmbH
Priority date: 1996-04-26
Filing date: 1996-04-26
Publication date: 1996-07-18
Anticipated expiration: 2006-04-27

Description

Kältemittelverdampfer .:..'..Refrigerant evaporator .:..'..

Die Erfindung betrifft einen zwangsbelüfteten Kältemittelverdampfer in Rohrschlangenbauart der insbesondere für das Kältemittel Ammoniak geeignet ist.The invention relates to a forced-ventilation refrigerant evaporator in coil design which is particularly suitable for the refrigerant ammonia.

Herkömmliche luftbeaufschiagte Kältemittelverdampfer bestehen aus einem glatten schlagenförmig gebogenen Rohr, das zur Vergrößerung der Wärmeübertragerfläche auf der Außenseite mit Rippen versehen ist.Conventional air-pressurized refrigerant evaporators consist of a smooth, curved tube that is provided with fins on the outside to increase the heat transfer surface.

Um einen optimalen Verdampfungsvorgang zu erreichen, ist es erforderlich, den Wärmeübergang von verdampfenden Kältemittel an die Rohrinnenfläche möglichst effektiv zu gestalten. In order to achieve an optimal evaporation process, it is necessary to make the heat transfer from the evaporating coolant to the inner surface of the pipe as effective as possible.

Speziell bei Ammoniak als Kältemittel, bedingt durch das ungünstige Volumenverhältnis Flüssigkeit/Dampf, ist am Anfang der Rohrschlange eine sogenannte Austrocknung der Rohrinnenoberfläche zu verzeichnen, was einen schlechten Wärmeübergang zur Folge hat.Especially when ammonia is used as a coolant, due to the unfavorable volume ratio of liquid to vapor, a so-called drying out of the inner surface of the pipe can be observed at the beginning of the pipe coil, which results in poor heat transfer.

Am Ende der Rohrschlange verbleibende Rest-Flüssigkeitströpfchen im Dampfstrom führen zu einer Vergrößerung der erforderlichen Überhitzungsfläche.Residual liquid droplets in the steam flow remaining at the end of the coil lead to an increase in the required superheating surface.

Aus der DE-OS 33 27 179 ist ein Verdampfer bekannt, der als Verdampferblock ausgebildet ist bei welchem vor dem Strömungsverteiler im Kältemittelstrom ein Verwirbelungselement angeordnet ist. Durch dieses Verwirbelungselement wird ein Zerplatzen der aus Kältemitteldampf und Kältemittelflüssigkeit bestehenden Zweiphasenströmung erreicht, so daß diese beiden Phasen zu einem homogenen Gemisch und daher zu einer homogenen Naßdampfströmung verwirbelt werden. Für das Kältemittel Ammoniak kann diese Vorrichtung ein Austrocknen der Rohrinnenoberfläche am Anfang der Rohrschlange nicht verhindern.From DE-OS 33 27 179 an evaporator is known which is designed as an evaporator block in which a swirling element is arranged in front of the flow distributor in the refrigerant flow. This swirling element causes the two-phase flow consisting of refrigerant vapor and refrigerant liquid to burst, so that these two phases are swirled into a homogeneous mixture and therefore into a homogeneous wet vapor flow. For the refrigerant ammonia, this device cannot prevent the inner surface of the pipe from drying out at the beginning of the pipe coil.

In der DE-OS 30 05 751 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erhöhung der Wärmeleistung von Verdampfern vorgeschlagen, bei dem die Massenstromdichte entlang der Verdampferrohre derart verändert wird, daß an jeder Stelle eine annähernd gleichmäßige Heizflächenbelastung der Rohriänge gegeben ist. Es werden Verdrängungskörper als Rohreinsätze eingesetzt, die entlang des Rohres den freien Strömungsquerschnitt vorgeben und damit die Massenstromdichte verändern. Damit tritt jedoch ein erhöhter Druckabfall in der Rohrschlage auf.DE-OS 30 05 751 proposes a method and a device for increasing the heat output of evaporators, in which the mass flow density along the evaporator tubes is changed in such a way that an approximately uniform heating surface load is present at every point along the length of the tube. Displacement bodies are used as tube inserts, which determine the free flow cross-section along the tube and thus change the mass flow density. However, this results in an increased pressure drop in the tube coil.

Zur Erhöhung der Leistung des Verdampfers werden gemäß der DE-OS 29 39 626 zickzackförmig gebogene Platten in Querlage in die Rohre eingesetzt, die über ihre Länge Lochungen als zickzackförmige Einschnitte aufweisen und damit eine Turbulenz hervorrufen, welche die Moleküle des Kühlmittels in Dampfform homogenisiert. Auch hierdurch ist ein unnötig hoher Druckabfall die Folge.To increase the performance of the evaporator, according to DE-OS 29 39 626, zigzag-shaped curved plates are inserted transversely into the tubes, which have holes along their length as zigzag-shaped incisions and thus cause turbulence which homogenizes the molecules of the coolant in vapor form. This also results in an unnecessarily high pressure drop.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei Abstellung der vorstehend beschriebenen Nachteile eine Ausführungsform zu schaffen, die einfach herstellbar ist.The object of the invention is to create an embodiment that is easy to manufacture while eliminating the disadvantages described above.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Schutzansprüche gelöst. Es wurde gefunden, daß damit eine gute Rohrinnenwandbenetzung am Anfang der Rohrschlange erreicht wird und daß die erforderliche Überhitzungslänge minimiert wird.The problem is solved by the features of the protection claims. It was found that this achieves good wetting of the inner pipe wall at the beginning of the pipe coil and that the required overheating length is minimized.

Nachfolgendes Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutern. Die Abbildung zeigt einen zwangsbellüfteten Kältemittelverdampfer in Rohrschlangenbauart mit den erfindungsgemäßen Drallstreifen.The following embodiment is intended to explain the invention in more detail. The figure shows a forced-ventilation refrigerant evaporator in a coiled tube design with the swirl strips according to the invention.

An der Rohrschlange 1 sind Lamellen 2 angeordnet. Im Bereich des Kältemitteleintritts 4 und des Kältemittelaustritts 5 sind die erfindungsgemäßen Drallstreifen 3 in die Rohrschlange 1 eingebracht. Die Länge der Drallstreifen 3 ist so bemessen, daß sie jeweils bis zur ersten Rohrkrümmung reichen.Fins 2 are arranged on the pipe coil 1. In the area of the coolant inlet 4 and the coolant outlet 5, the swirl strips 3 according to the invention are introduced into the pipe coil 1. The length of the swirl strips 3 is dimensioned such that they each reach up to the first pipe bend.

Claims

Protection claims

1. Refrigerant evaporator in coiled tube design, preferably for the working medium ammonia, characterized in that flow-influencing elements are arranged in the beginning and end part of the coiled tube.

2. Refrigerant evaporator according to claim 1, characterized in that the flow-influencing elements are designed as swirl strips, which preferably have a swirl of 1 revolution per 100 mm.

3. Refrigerant evaporator according to claim 1, characterized in that the swirl strips are introduced into the tubes in such a way that good heat-conducting contact with the inner tube wall is present.