Испаритель

 

Использование: изобретение ловыг шает интенсивность теплообмена испарителя , применяемого в бытовых, торговых холодильниках, морозильниках , с принудительной циркуляцией воздуха. Сущность изобретения: 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 позволяет осуществить противоток воздуха в межзмеевиковом пространстве и хладона, циркулирующего в цилиндрической части 7 трубок 5. Шаг расположения ребер 8 на охлаждающих трубках 5 может выполняться одинаковым или в шахматном порядке. При угле наклона сребренных трубок 5 на угол , равный 2-5° доля поверхности омываемой жидкости фазой хладона увеличивается 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 позволяет организовать волнообразное движение воздуха по всему воздушному тракту испарителя, что значительно увеличивает турбулентность движения и, следовательно, повышает коэффициент теплоотдачи испарителя . 6 ил. 1 4ь О со с&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 F 25 В 39/02, 1 li i)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4839335/06 (22) 14.06.90 (46) 15.06.92. Бюл. И 22 (71) Иосковский автомобильный завод им.И.А.Лихачева (72) Е.В.Цветков, В.И;Панин, В,Ф.Бушуев и С.В.Ордынкин (53) 621.57(088.8) (56). Заявка Японии V 56 36346, кл. F 25 8 39/02, 1981.. (54) ИСПАРИТЕЛЬ (57) Использование: изобретение повы.шает интенсивность теплообмена испарителя, применяемого в бытовых, торговых холодильниках, морозиль" никах, с принудительной циркуляцией воздуха. Сущность изобретения: испаритель в сборе содержит левый охлаждающий змеевик 1, первый 2, входной коллектор 3, выходной 4. Левый (пра" вый) охлаждающий змеевики 1(2) содержит несколько оребренных трубок 5 имеющих угол наклона о6, равный 2-5 относительно горизонтали. Профиль оребренной трубки 5 имеет цилиндриче" скую часть 7, в которой циркулирует хладон, и ребра 8 по всей длине охлаждающего змеевика. На одной горизонтальной трубке 5 ребра 8 повернуИзобретение относится к холодильной технике, а именно к испарителям бытовых, торговых холодильников, мо" розольников с принудительной циркуляцией воздуха.

„„Я0„„1740916

2. ты по часовой стрелке, на другой трубке 5 ребра 8 повернуты против часовой стрелки на угол Р, равный: 45-90 .

Испаритель собирают таким образом, чтобы ребра левого змеевика 1 были направлены навстречу ребрам правого змеевика 2, что позволяет осуществить противоток воздуха в межзмеениковом пространстве и хладона, циркулирующего в цилиндрической части 7 трубок 5. Шаг расположения ребер 8 на охлаждающих трубках 5 может выполняться.одинаковым или в шахматном порядке.

При угле наклона оребренных трубок 5 на угол о, равный 2-5О, доля поверхности омываемой жидкости фазой хла- а дона увеличивается.по сравнению с горизонтально расположенной оребренной трубкой, что увеличивает коэффициент теплопередачи. Поворот ребер 8 - С охлаждающих трубок 5 на угол 45-90 на одной трубке по часовой стрелке, 2 а на другой трубке против часовой стрелки позволяет организовать волно- образное движение воздуха по всему воздушному тракту испарителя, что значительно увеличивает турбулент" ность движения и, следовательно, по- С© вышает коэффициент теплоотдачи испарителя. 6 ил. ©Ъ

Известны конструкции бытовых холодильников с принудительной циркуляцией воздуха, имеющие ребристые испарители, изготовленные из тонкостен-. ная поверхность стенки, находящейся в контакте с жидкой фазой хладона, за счет повышенного гидравлического сопротивления потока хладагента, так как испаритель изготовлен из двух, рядов трубок, которые соединены последовательно и эа счет слабой турбу: ,лизации потока воздуха при прохождении через трубные ряды испарителя, так KRK игольчатые ребра повернуты .на определенный угол в одном направлении.

Цель изобретения - повышение интенсивности теплообмена испарителя.

На фиг. 1 изображен испаритель в аксонометрии, общий вид; на фиг. 2

1 часть сечения верхних рядов испарителя, на фиг. 3 †. вид А на фиг.1; на фиг. 4 змеевик испарителя, общий вид; на фиг.5 - узел I на фиг.4 на.фиг. 6заготовка змеевика испа ителя.

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

4.

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

Левый (правый) охлаждающий змеевики 1, 2 (фиг,4) содержат несколько оребрен ых трубок 5, имеющих угол наклона М, равный 2-5, относительно горизонтали, и изогнутые участки этих трубок 6, Змеевики .изготовлены из оребренной,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.5б) на угол Р равный 45-90

Верхняя подача хладона в мспаритель через входной коллектор 3 и . движение воздуха снизу позволяют организовать теплообмен в противотоке.

Расположение ребер 8 на охлаждающих трубках 5 может выполняться оди- . наковым (фиг.3а) и в "шахматном" порядке (фиг.3б).

На фиг. 2 приведен пример расположения змеевика в шкафу холодильника между стенками 9 и 10

Испаритель работает следующим образом. з

174091 ных трубок и насаженных на них больших ребер различного профиля.

Недостатками этих ребристых испарителей являются большая трудоемкость изготовления, так как требуется изготовить большое количество боль ших теплообменных ребер и каждое ребро необходимо плотно соединить с трубкой и незначительный коэффициент 19 теплоотдачи испарителя .к воздуху, поскольку отсутствует турбулизация воздуха.

Известен испаритель холодильного агрегата, представляющий собой зигзагообразные изогнутые трубки с теплообменными пластинами малого размера, установленные с разным шагом по длине и высоте трубок, что немного улучшает коэффициент теплоотдачи от 2О ребра к воздуху.

Недостатками испарителя являются большая трудоемкость изготовления большого количества теплообменных пластин с втулками и вырезами и не- 25 ! обходимость плотного соединения их с трубками.

Известен оребренный теплообменник, где пластинчатые теплообменные ребра установлены с определенным интер-, щ валом, а теплообменные зигзагообразные трубы пропущены перпендикулярно через ребра и расположены на различных уровнях. На ребрах по периферии выполнены жалюзи расположенные эигЭ

35 загообразно сверху и снизу труб по дуге окружности и расставленные вдоль, направления воздушного потока в два ряда, что увеличивает коэффициент теплоотдачи от ребра к воздуху, 46

Недостатком теплообменника является большая трудоемкость его изготовления, так как требуется изготовление, большого количества ребер с жалюзи и соединение каждого ребра с трубками.

Наиболее близким к предлагаемому является испаритель, содержащий два противолежащих друг другу трубчатых ряда (змеевика), изготовленные оребренной трубки, имеющей цилиндрические трубки и заодно изготовленные с ними игольчатые ребра, выступающие в пространство между трубчатыми рядами.

Однако известный испаритель характеризуется недостаточной интенсивностью теплообмена испарителя, из-за

55 слабой интенсивности теплообмена меж-ду хладоном и стенкой охлаждающей трубки, так как имеется незначитель1740916 6

Через входной коллектор 3 жидкий Фазой хладона, что также ведет к хладон поступает одновременно в ци- снижению общего коэффициента теплолиндрические части 7 оребренных тру- передачи. бок. 5 левого 1 и правог7 2 охлаждаю-- При переменном расположении охщих змеевиков, где кйпит, используя

5 лаждающих трубок по вертикали (фиг,4)

I для этого тепло проходящего через когда ребра 8 одной охлаждающей труб» испаритель воздуха, который охлаж- ки 5 повернуты по часовой стрелке, дается, а газообразный хладон, полу- а расположенная над ней по вертикали чаемый при кипении через выходной 1О другая охлаждающая трубка имеет ребколлектор 4, отсасывается компрессором ра 8, повернутые против часовой холодильника, стрелки на уголь, равный 49-90

Процесс теплаобмена в охлаждающих происходит волнообразное движение трубках 5 испарителя происходит при воздуха по всему воздушному тракту расслоенном режиме течения хладона,, 15 испарителя, причем при прохождении при этом теплопередача от стенки труб- воздуха через ребра каждой охлаждаюки испарителЯ к хладону складываетсЯ щей трубки происходит разрыв плавного из двух частеи: теплопередачи от стен- движения воздуха, вследствие разного ки трубки к парообразной фазе хладо- поворота ребер трубок, и около кажна и теплопередачи от стенки тРУбки 20 дого ребра образуются небольшие зак каждой жидкой фазе хладона .. вихрения, что значительно увеличиПроцесс теплопередачи характеризу- вает турбулентность движения воздуется коэффициентом теплопередачи ха и, следовательно, повышает, коэффимеющеи зависимость циент теплоотдачи от испарителя к

25 воздуху. R этом случае практически

4»„,=с „д+Ы„о (1 - Я); . отсутствуют застойные зонь.

4 о где с .7к - коэффициент теплопередачи

При угле Р меньше 45 резко возот стенки трубки к жидкой растает гидра влическое сопротивление фазе хлада;а, испарителя прохождению воздуха, что

g - коэффициент теплоотдачи от gg ведет к снижению коэффициента теплопор стенки трубки к. парообраз- . о дачи. ной Фазе хладона, При Угле 9 больше гО коэффициент о (f — доля поверхности трубки теплоотдачи не увеличивается,так как чаемой ой вой угол поворота ребра находится в услод . виях аналогичных углу 49-90 а кроо гъ 7 ° . 35

Э

Известно что N )yg поэтому

У 7 (па р ме того, возможно механическое раз" с увеличение доли поверхности омываерушение основания ребра. мой жидкой фазой существенно влияет Предлагаемая конструкция испарина общую эффективность испарителя. теля за счет змеевика из оребренных " о .установлено, что при угле накло- О трубок, имеющих наклон 2 5 о™о хлаждающе TpybK Ha yroa ot сительно горизонтали и peáep этих

7 равный 2-5, доля поверхности омы- трубок повернутых по часовой (проо ваемой жидкой Фазой хладона ((у) тив часовой) стрелки на угол 49-9 1 увеличивается по сравнению. с горизон- попеременно на кажДой трубке значитально расположенной охлаждающей тельно повышает интенсивность тепло45трубкой примеРно на 104. обмена и, кроме того, имеет малое

При угле Q меньше 2 площадь по" гидравлическое сопротивление, доставехности охла> дающей трубки, омыва- точную поверхность теплопередачи. емой жидкой фазой хладона, уменьша- Коэффициент теплопередачи предла- ется и приближается к значению, по- >О гаемого испарителЯ в Два Pаза выше, чти равному, как при горизонтальном чем у испарителя, имеющего горизон" расположении охлаждающей трубки, тальные. трубки и ребра, изготрвлен" что снижает общий коэффициент тепло- ные з отдельных плас™н. передачи.

При угле о(больше g резко воз- Ф о Р м У л а и з о 6 Р е т е н и Я 55 растает гидравлическое сопротивление цилиндрической части охлаждающей труб- ИспаРитель холодильного агрегаки и уменьшается доля поверхности та, соДержаЩий веРтикаЛьно Установохлаждащцей трубки, омываемой жидкой ленный змеевик из оребренных тРУбок, 7 образуЪ их канал налы для воздуха

1740а)6 8 л и ч а ю щ и и ду, о т- угол 4с- РО щийся тем, что, с

5-90, а ребра другой т целью интенсивника с повернуты и ой трубки ации теплообмена ротив часовой. ст оребренные трубки зм аналогичный репки на ме к установ

ыи угол, при этом трубки ены с уклоном 2-50 относите ротивоположным н аправлением повор установлены в че ки повернуты по а ре е чередующемо часовой стрелке на ке по вертикали.

1; 1740916

Вид R

i

t

Фий 4

1

I

ФиГе6

Фиг.б.

Составитель С.Ордынкин

Редактор Ю.Петрушко Техред М,Моргентал Корректор-С.Щекмар

Заказ 2302 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открмтиям при ГЕНТ СССР

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

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