SU1740916A1 - Испаритель - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение ловыг шает интенсивность теплообмена испарител , примен емого в бытовых, торговых холодильниках, морозильниках , с принудительной циркул цией воздуха. Сущность изобретени : испаритель в сборе содержит левый охлаждающий змеевик 1, первый 2, входной коллектор 3 выходной 4. Левый (правый ) охлаждающий змеевики 1(2) содержит несколько сребренных трубок 5 / имеющих угол наклона ot. равный 2-5 относительно горизонтали. Профиль сребренной трубки 5 имеет цилиндрическую часть 7 в которой циркулирует хладом, и ребра 8 по всей длине охлаждающего змеевика. На одной горизонтальной трубке 5 ребра 8 повернуты по часовой стрелке, на другой трубке 5 ребра 8 повернуты против часовой стрелки на угол /Ј , равный 45-90°. Испаритель собирают таким образом, чтобы ребра левого змеевика 1 были направлены навстречу ребрам правого змеевика 2, что позвол ет осуществить противоток воздуха в межзмееви- ковом пространстве и хладона, циркулирующего в цилиндрической части 7 трубок 5. Шаг расположени  ребер 8 на охлаждающих трубках 5 может выполн тьс  одинаковым или в шахматном пор дке. При угле наклона сребренных трубок 5 на угол , равный 2-5° дол  поверхности омываемой жидкости фазой хла- дона увеличиваетс  по сравнению с горизонтально расположенной сребренной трубкой, что увеличивает коэффициент теплопередачи. Поворот ребер Я охлаждающих трубок 5 на угол 45-90° на одной трубке по часовой стрелке, а на другой трубке против часовой стрелки позвол ет организовать волнообразное движение воздуха по всему воздушному тракту испарител , что значительно увеличивает турбулентность движени  и, следовательно, повышает коэффициент теплоотдачи испарител . 6 ил. 1 4ь О со с&

Description

Изобретение относитс  к холодильной технике, а именно к испарител м бытовых, торговых холодильников, мо- розольников с принудительной циркул цией воздуха.

Известны конструкции бытовых холодильников с принудительной циркул цией воздуха, имеющие ребристые испарители , изготовленные из тонкостей

1

ных трубок и насаженных на них больших ребер различного профил .

Недостатками этих ребристых испарителей  вл ютс  больша  трудоемкость изготовлени , так как требуетс  изготовить большое количество болших теплообменных ребер и каждое ребро необходимо плотно соединить с трубкой и незначительный коэффициент теплоотдачи испарител  к воздуху, поскольку отсутствует турбулизаци  воздуха.

Известен испаритель холодильного агрегата, представл ющий собой SHI загообразные изогнутые трубки с теп- лообменными пластинами малого размера , установленные с разным шагом п длине и высоте трубок, что немного улучшает коэффициент теплоотдачи от ребра к воздуху.

Недостатками испарител   вл ютс  больша  трудоемкость изготовлени  большого количества теплообменных пластин с втулками и вырезами и необходимость плотного соединени  их с трубками.

Известен сребренный теплообменник где пластинчатые теплообменные ребра установлены с определенным интервалом , а теплообменные зигзагообразные трубы пропущены перпендикул рно через ребра и расположены на различных уровн х. На ребрах по периферии выполнены жалюзи, расположенные зи загообразно сверху и снизу труб по дуге окружности и расставленные вдол направлени  воздушного потока в два р да, что увеличивает коэффициент телоотдачи от ребра к воздуху. .

Недостатком теплообменника  вл етс  больша  трудоемкость его изготовлени , так как требуетс  изготовлени большого количества ребер с жалюзи и соединение каждого ребра с трубкам

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  испаритель, содержащий два противолежащих друг другу трубчатых р да (змеевика), изготовленные сребренной трубки, имеющей цилиндрические трубки и заодно изготовленные с ними игольчатые ребра, выступающие в пространство между трубчатыми р дами Однако известный испаритель характеризуетс  недостаточной интенсивностью теплообмена испарител , из-за слабой интенсивности теплообмена между хладоном и стенкой охлаждающей трубки, так как имеетс  незначитель

5

0

5

«

0

5

S

0

5

на  поверхность стенки, наход щейс  в контакте с жидкой фазой хладона, за счет повышенного гидравлического сопротивлени  потока хладагента, так как испаритель изготовлен из двух , . . р дов трубок, которые соединены последовательно и за счет слабой турбу лизации потока воздуха при прохож- дении через трубные р ды испарител , так как игольчатые ребра повернуты «а определенный Угол в одном направлении.

Цель изобретени  - повышение интенсивности теплообмена испарител .

На фиг. 1 изображен испаритель в аксонометрии, общий вид; на Фиг. 2 - часть сечени  верхних р дов испарител  , на фиг о 3 - вид А на фиг.1/ на Фиг. - змеевик испарител , общий вид; на фиг.5 - узел I на Фиг. на фиг. 6 - заготовка змеевика испарител .

Испаритель в сборе (фиг.1) содержит левый охлаждающий змеевик 1, правый 2, . входной коллектор 3, выходной

.

Испаритель собираетс  из двух змеевиков 1 и 2, при этом ребра змеевиков расположены навстречу друг другу (фиг.2).

Левый (правый) охлаждающий змеевики 1 , 2 (фиг.k) содержат несколько сребренных трубок 5, имеющих угол наклона &., равный 2-5 , относительно горизонтали, и изогнутые участки этих трубок б ,

Змеевики изготовлены из сребренной ,трубки (фиг.6), профиль которой имеет цилиндрическую часть 7 где циркулирует хладон и ребра 8 по всей длине охлаждающего змеевика.

На одной горизонтальной трубке ребра 8 повернуты по часовой стрелке (фиг„5а), а на другом - против часовой стрелки (фиг.56) на угол - равный 45-90°.

Верхн   подача хладона в -испаритель через входной коллектор 3 и движение воздуха снизу позвол ют организовать теплообмен в противотоке.

Расположение ребер 8 на охлаждающих трубках 5 может выполн тьс  3ди- наковым (фиг.За) и в шахматном пор дке (фиг.36).

На фиг. 2 приведен пример расположени  змеевика в шкафу холодильника между стенками 9 и 10Испаритель работает следующим образом .

Через входной коллектор 3 жидкий хладон поступает одновременно в цилиндрические части 7 оребренных трубок 5 левого 1 и правого 2 охлаждаю- . щих змеевиков, где кипит, использу  дл  этого тепло проход щего через испаритель воздуха, который охлаждаетс , а газообразный хладон, получаемый при кипении через выходной коллектор t, отсасываетс  компрессоро холодильника.

Процесс теплообмена в охлаждающих трубках 5 испарител  происходит при расслоенном режиме течени  хладона, , при этом теплопередача от стенки трубки испарител  к хладону складываетс  из двухчастен: теплопередачи от стенки трубки к парообразной фазе хладона и теплопередачи от стенки трубки к каждой жидкой фазе хладона.

Процесс теплопередачи характеризуетс  коэффициентом теплопередачи oiotm.D имеющей зависимость

-ObUi

Ч1)

где .„

оГ

па

Р

коэффициент теплопередачи

от стенки трубки к жидкой

фазе хлздоьи

коэффициент теплоотдачи от

стенки трубки к парообраз-

ной Фазе хладона; Ц - дол  поверхности трубки

омываемой жидкой фазой

хладона.

Известно, что , поэтому увеличение доли поверхности омываемой жидкой фазой существенно вли ет на общую эффективность испарител .

Установлено, что при угле наклона охлаждающей трубки на угол (х1 равный 2-5°, дол  поверхности омываемой жидкой фазой хладона ((J) увеличиваетс  по сравнению с горизонтально расположенной охлаждающей трубкой примерно на 10%.

При угле ъЈ меньше 2° площадь по- вехности охлаллаюшей труЬки, омываемой жидкой фазой хладона, уменьшаетс  и приближаетс  к значению, почти равному, как при горизонтальном расположении охлаждающей трубки, что снижает общий коэффициент теплопередачи „

При угле tx больше 5° резко возрастает гидравлическое сопротивление цилиндрической части охлаждающей труки .и уменьшаетс  дол  поверхности охлаждавдей трубки, омываемой жидкой

Q

, 0

5

0

5

0

фазой хладона, что также ведет к снижению общего коэффициента теплопередачи „

При переменном расположении охлаждающих трубок по вертикали (фиг. О, когда ребра 8 одной охлаждающей труб- ки 5 повернуты по часовой стрелке, а расположенна  над ней по вертикали друга  охлаждающа  трубка имеет ребра 8, повернутые против часовой, стрелки на угол Б, равный , происходит волнообразное движение 4воздуха по всему воздушному тракту испарител , причем при прохождении воздуха через ребра каждой охлаждающей трубки происходит разрыв плавного движени  воздуха, вследствие разного поворота ребер трубок, и около каждого ребра образуютс  небольшие завихрени , что значительно увеличивает турбулентность движени  воздуха и, следовательно, повышает,коэффициент теплоотдачи от испарител  к воздуху. В этом случае практически отсутствуют застойные зоны.

При угле fb меньше 5° резко возрастает гидравлическое сопротивление испарител  прохождению воздуха, что ведет к снижению коэффициента теплоотдачи .

При угле р больше 30 коэффициент теплоотдачи не увеличиваетс ;так как угол поворота ребра находитс  в услови х аналогичных углу , а кроме того, возможно механическое разрушение основани  ребра.

Предлагаема  конструкци  испарител  за счет змеевика из оребренных трубок, имеющих наклон 2-5° относительно горизонтали и ребер этих трубок повернутых по часовой (против часовой) стрелки на угол 5-90° попеременно на каждой трубке значительно повышает интенсивность тепло- эЪбмена и, кроме того, имеет малое гидравлическое сопротивление, достаточную поверхность теплопередачи.

Коэффициент теплопередачи предлагаемого испарител  в два раза выше, чем у испарител , имеющего горизон- тарные трубки и ребра, изготрвлен- ные из отдельных пластин.

0

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Испаритель холодильного агрегата , содержащий вертикально установленный змеевик из оребренных трубок,

   образующих каналы дл  воздуха, о т- личающийс  тем, что, с целью интенсификации теплообмена, сребренные трубки змеевика установлены с уклоном 2-5° относительно горизонтали, причем ребра одной трубки повернуты по часовой стрелке на

   17

   8

   угол 5-90°, а ребра ЛРУГОЙ трубки повернуты против часовой стрелки на аналогичный угол, при этом трубки с противоположным направлением поворота ребер установлены в чередующемс  пор дке по вертикали.

   Фиг.2

   Фиг.Х

   . :FtP-4 о /

   виг.5.

   Редактор Ю.Петрушко

   k

   Фиг.е

   Составитель С.Ордын.кин

   Техред М.Моргентал Корректор С.Шекмар

   Фиг.З