Испаритель

 

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано, в частности в составе холодильных установок аккумуляционного типа, например для охлаждения молока0 Цель изобретения - снижение металлоемкости испарителя затопленного типа. Цель достигается тем, что испаритель содержит корпус 1, в котором вертикально установлены теплообменные трубы 2, которые объединены в пакеты 3 с помощью общих ребер 4 многоугольной формы, причем ребра 4 соседних пакетов 3 контактируют по одной грани с образованием замкнутого контура вокруг свободного центра корпуса 1t Подача хладагента в трубы 2 осуществляется снизу, отбор - сверху, подача о воды (хладоносителя) в испаритель осуществляется сверху, отбор ледяной воды - снизу. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. S (Л

СОЮЗ СОЭЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()9) (И) щ) g F 25 В 39/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (54) ИСПАР) Г) .ЕЛЬ

oduyc x ьаесилел

Поис мги&егю клодаг енса

ГОС УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯ)4 И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР (21) 4487287/23-06 (22) 05.08.88 (46) ?3.04.91. Бюл. Н - 15 (?1) Производственное объединение холодильного машиностроения "0pecхолодмаш" и Одесский технологический институт холодильной промышленности (72) 0.Г.Антоненко, Г.С.Антоненко, JI.Ã.Гордейчук, А.А.Лелица, )J.И.Луценко и A.À.J oäèîíîâ (53) 621.57 (088.8) (56) Проспект Льдоаккумулятор для производства ледяной воды фирмы

Танкки, Финляндия, 1984. (57) Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано, в частности в составе холодильных установок аккумуляционного типа, например для охлаждения молока. Цель изобретения — снижение металлоемкости испарителя затопленного типа.

Цель достигается тем, что испаритель содержит корпус 1 в котором вертикально установлены теплообменные трубы 2, которые объединены в пакеты 3 с помоцью обцих ребер 4 многоугольной формы, причем ребра 4 соседних пакетов 3 контактируют по одной грани с образованием замкнутого контура вокруг свободного центра корпуса 1..

Подача хладагента в трубы 2 осуцествля- . ется снизу, отбор — сверху, подача Ф води (хладоносителя) в испаритель осуцествляется сверху, отбор "ледяной" воды — снизу. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1643895

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано, в частности в составе холодильных установок аккумуляционного типа, например для охлаждения молока.

Целью изобретения является снижение металлоемкости.

На фиг.1 изображен испаритель, продольный разрез; на фиг.2 — то же, 10 поперечный разрез; на фиг.3 — крепле.ние упорного болта; на фиг.4 — разрез по месту крепления упорного. болта.

Испаритель содержит вертикальный цилиндрический теплоизолированный 15 корпус 1, в котором .установлены вертикально теплообменные трубы 2, объединенные в пакеты 3 с помощью обоих.. обпих ребер 4 многоугольной формы. Б конкретном случае ребра 4 имеют форму20 правильных шестигранниКов, число труб в пакете — семь. Ребра 4 соседних пакетов 3 контактируют по одной грани 5 с образованием замкнутого контура вокруг свободного центра корпу- 25 са 1, в котром установлена мешалка

6 с электродвигателем. Подача хладона н теплообменные трубы 2 осуществляется снизу по трубам 7 через распределитель 8, соединенный с патрубком 9., отсос хладона из труб 2 осуществляется сверху через коллектор

10, соединенный с патрубком 11. Подача хлвдоносителя (воды) осуществляется сверху через патрубок 12.

Забор охлажценной воды осуществляется снизу через патрубок 13, сообщенный с зоной 14 периферического зазора между контуром пакетов 3 и стенкой корпуса 1, образующей сов- 40 местно со свободной полостью 15 в центре незамерзающую зону.

Пакеты 3 скреплены между собой с помощью горизонтальных решеток 16, разнесенных по высоте, выполненных . из концентричных оси корпуса наружнога 17 и внутреннего 18 колец, соединенных радиальными перемычками 19, фиксирующими смежные пакеты 3 по общим граням 5.

Решетки 16 прикреплены наружными кольцами 17 к вертикальным стойкам

20, упирающимся в дно корпуса 1..

Дополнительная фиксация пакетов

3 прижатием их к перемычкам 19, а также скрепление пакетов 3 между со55 бой осуществляется с помощью горизонтальных стяжек 21, которые, крепясь к скобкам 22, установленным на стойках 20, упираются в вертикальные штыри 23, пропуценные через ребра 4 пакетов 3 (для прохода ытырей 23 в ребра 4 выполнены технологические отверстия 24).

Конфигурация стяжки 21 определяется положением штырей 23 и количеством стягиваемых между собой пакетов

3 (в приведенном примере стяжка 21 имеет 2 изгиба под тупым углом).

С целью возможности центровки и фиксации всего теплообменного блока в корпусе 1 за счет распорных усилий от стенок корпуса 1, теплообменный блок снабжен упорными болтами 25, установленными в кронштейнах 26 решеток 25. Болты 25 расположены равномерно по периметру решетки 25 и упираются в стенку корпуса 1.

Ребра 4 с целью увеличения теплообменной поверхности могут быть выполнены гофрированными.

Корпус испарителя снабжен также переливным устройством (на фиг.не показано), предназначенным для слива вытесненной воды из верхней части емкости во время образования льда.

Испаритель работает следующим образом.

Б режиме аккумуляции холода:„ когда полезная тепловая нагрузка на холодильную установку отсутствует (например, в промежутке между дойками коров молоко на охлажцение не поступает), холодильная установка (на чертеже не показана) продолжает работать, в результате чего из дроссельного органа в.испаритель через патрубок 9 поступает парозьщкостная смесь хладагента низкого давления, которая из распределителя 8 по патрубкам 7 заполняет теплообменные трубы

2. Поскольку емкость испарителя заполнена водой, осуществляется теплообмен между кипяцим в трубном пространстве хладагентом и йаходящейся в межтрубном пространстве водой, заполняющей смесь испарителя.теплоотдача со стороны воды осуществляется в режиме свободной конвекции, так как в режиме аккумуляции отключень1 и циркуляционныи насос подачи воды, и электродвигатель мешалки 6.

В результате теплообмена хладагента с водой последняя охлаждается до

0 С, после чего начинается процесс льдообразования на пакетах 3 до образования монолита всего замкнутого

16438 . контура теплообменных пакетов,однако благодаря многоугольной срорме ребер 4 и конфигурации контура пакетов 3 полость 15 в центре емкости вокруг мешалки 6, а также перифе5 рическая зона 15 остаются свободными ото льда, что крайне существенно для последующей принудительной циркуляции воды. Хладагент, кипящий в трубках 2, через коллектор 10 поступает в патрубок 11, откуда в виде пара отсасывается компрессором (на чертеже не показан) . Отключение установки в режиме аккумуляции может осуцествляться при намораживании нужной толщины льда с помощью датчиков известной конструкции. Поскольку вода во время образования льда увели-. чивает свой объем, часть воды из ем- 2О кости будет вытесняться и через переливное устройство выливаться из верхней части испарителя.

В режиме полезной тепловой нагрузки (например, охлаждения молока) вода в испаритнле принудительно циркулирует как за счет работы насоса, подающего ее в верхнюю часть емкос- ти через патрубок 12 и отбирающего ее через нижний патрубок 13 для подачи потребителю -.ак и за счет враще-ния мешалки 6. 1 ода омывает пакеты

3 и стекает вниз, откуда ледяная Вода" отбирается. Полыньи D центре (полость 15) и на периферии (зоны

14 позволяет обеспечить интенсивное

35 обтекание водой ледяного монолита, что предопределяет эффективный теплообмен сред "вода-лед", а следовательно энергичную отдачу са.скумулнрованЭ

40 ного холода в виде таяния льда в начальный период снятия тепловой на11 11 грузки. Эта пиковая холодопроизводительность в начальный период работы (за счет интенсивного таяния льда)

) убывающая во времени по экспоненциальному закону оптимально удовлетворяет требованиям многих потребителей холода, например, ьсолокоохлаждаыщнх установок, так как Высокий темп снижения температуры молока сразу после дойки обеспечивает длительную его сохранность за счет уничтожения бактериальной с0лоры.

Таким образом, за время работы в режиме полезной тепловой нагрузки:сспаритель выдает суью арную холодопроизводительность работающей в

95 6 это время холодильной установки и саккумулированного холода.

Обеспечение конструкцией противотока сред хладагент-вода позволяет

11 11 получать гарантированно ледяную воду в широком диапазоне нагрузок.

Развитая за счет оребрения теплообменная поверхность, скомпонованная с помощью пакетов в замкнутый симметричный контур с полым центром и зазорами переменной величины с незамерзаицими участками (полыньями), позволяет добиться как эффективной наморозки льда (хладоаккумуляции) при минимальной гладкотрубной поверхности,так и интенсивной отдачи саккумулированного холода в виде пикоВой" хладопроизводительности. Кроме, того, конструкция обладает высокой наде)самостью и сниженными массогабаритными показателями (за счет эффективного использования теплообменной поверхности).

Формула изобретения

1. Испаритель затопленного типа содержапий вертикальный цилиндрический корпус, в котром установлены теплообменные трубы и мешалка, трубное пространство соединено нижней частью с линией жидкости, .а верхней— с линией газообразного хладагента давления Всасьсвания, а межтрубное пространство в верхней части соединено с линией подачи хлапоносителя и в нижней части с линией отбора последнего, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью .снижения металлоемкости, он снабжен ребрами многоугольной формы и решеткыш, теплообменные трубы уста 1овленьt вертикальна и объе-." динены в пакеты с помощью общих ребер мно гоугольной формы, причем ребра соседних пакетов контактируют по одной грани при объединении пакетов в теплообменный блок в виде замкнутого контура со свободной полостью в центре, а пакеты скреплены между собсй с помоцью по меньшей мере двух разнесенных по высоте горизонтальных решеток, выполне ьных из колец, концентричных оси испарителя соединенных радиальными перемычкак=., для фиксации.

2. Испаритель по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что решетки на1. ружными кольцами прикреплены к вертикальныи стойка)с, дополнительно уссановленным íа,дне корпуса.

16438с)5 А-4 лобернужо

ПпФюа

Х.ЛОдОНОСИГГ ИЛЯ т

ПОНЧО МЮУК080

xaadueeemu

1643895

Составитель Н.Апексеева

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар

Редактор С.Кондрахина

Заказ 1460 Тираж 339 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101