Испаритель

 

Ь (11) 658369"—

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.02.77 (21) 2456860/23-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл г

F 25 В 39/02

Государственный комхтет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 62! .57..048 (088.8) Опубликовано 25.04.79. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания Я5.0 . 79

А. Я. Кудерко. 3. П. Медведев, В. С. Соколовский и A. В. Чернышев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИС11АРИТЕЛЪ

Изобретение относится к устройствам для охлаждения газов или жидкостей, циркулирующих в системах терморегулирования и жизнеобеспечения объектов, применяемых в различных отраслях промышленности и в транспортных средствах. 5

Известны испарители преимущественно для работы в условиях переменной гравитации, содержащие корпус с размещенными внутри плоскими теплообменными трубами с гидрофильным покрытием на наружной поверхности, поджатым к ней с помощью промежуточных гофрированных пластин (1).

Применение промежуточных пластин в виде треугольного гофра обеспечивает прижатие гидрофильного материала к плоским поверхностям труб на небольших участках, по линиям вершин треугольников. Гофр подобного сечения не обладает достаточной жесткостью для сохранения своей формы, что не позволяет поддерживать постоянное по времени усилие поджатия гидрофильного материала. Кроме того, размеры труб гофров 20 и расстояний между трубами имеют отклонения от номинального размера (поле допуска) при изготовлении, из-за чего величина зазора между трубами и гофрами непостоянна по межтрубным пространствам и, следовательно, не гарачтировано поджатие гидрофиlbHolo покрытия к плоским поверхностям труб. Введение питателей для дополнительного орошения удаленных от коллектора Входа хладагента участков гидрофильного покрытия позволяет улучшить распределение хладагента по плоским поверхностям теплообменных труб, интенсифицировать процесс теплообмена, расширить диапазон тепловых нагрузок испарителя.

Однако питатели загромождают межтрубное пространство и затеняют около 15%поверхности гидрофильного покрытия, исключая парообразование на этих участках. Г1о этим причинам возможно применение ограниченного количества питателей, что приводит к неравномерности распределения хладагента в удаленной от коллектора входа хладагента зоне, т. е. рядом с питаталем гидрофильное покрытие насыщено, а при удалении от питателя количество хладагента уменьшается и достигает минимума на участках, отстоящих на одинаковых расстояниях от соседних питателей.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена.

658369

Это достигается тем, что в предложенном испарителе трубы выполнены из поверхностно-активного материала. а промежуточные пластины — двухсекционными с прямоугольной формой гофров, имеющими просечки на поверхности, примыкающей к покрытию, и между секциямн расположена упругая перфорированная прокладка, например, из резины.

Покрытие может быть выполнено многослойным с орошающим слоем, прилегающим к трубам, и транспортным слоем, и капиллярные поры покрытия расположены преимущественно перпендикулярно к поверхности труб в орошающем слое и преимущественно параллельно поверхности труб в транспоргном слое. Покрытие в местах прилегания к поверхности труб может быть выполнено перфорированным с совпадением отверстий в транспортном и орошающем слоях, трубы могут иметь несквозную перфорацию со стороны наружной поверхности, выполненную, например, с помощью фрезерования.

На фиг. 1 схематически изображен предложенный испаритель, общий вид; на фиг. 2испаритель, разрез по штуцеру входа хладагента; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. !; па фиг 5 расчлененный по узлам охлаждающий б. ок.

Испаритель содержит корпус 1 с межтрубным пространством 2 для хладагента и с раздающим и собирающим коллекторами

3, 4 для теплоносителя, между которыми размещены плоские теплообменные трубы 5, имеющие на наружной поверхности гидрофильное покрытие 6, поджатое к ней с помощью промежуточных гофрированных пластин 7. Плоские трубы 5 выполнены из поверхностно-активного материала, например алюминия, обработанного химическим рсагентом, применяемым для обработки алюминиевых сплавов методом химического фрезерования, а промежуточные гофрированные пластины выполнены из секций 8, 9 с прямоугольной формой гофров, имеющими просечки 10 на поверхности, примыкающей к гидрофильному покрытию 6. Между секциями расположена упругая перфорированная прокладка !1, например из резины. Гидрофильцое покрытие выполнено многослойным, с преимущественным направлением капиллярных пор перепендикулярно к поверхности труб в орошающем слое 12, прилегающем к трубам 5, и с преимущественным направлением капиллярных пор параллельно поверхности труб 5 в транспортном слое 13.

Гидрофильное покрытие выполнено перфорированным с совпадением отверстий 14 в транспортном и орошаюгцем слоях. Плоские трубы имеют несквозную перфорацию 15 со стороны наружной поверхности, полученную, например, методом химического фрезерования. Между пучками плоских труб расположено распределительное устройство 16 для хладагента, имеющее отверстия 17, через которые хладагент попадает в межтрубное пространство.

Работает испаритель следующим образом.

В процессе эксплуатации испарителя теплоноситель из системы терморегулирования подается в раздаюгций коллектор 3, откуда растекается по плоским трубам 5 и через их стенки отдает тепло хладагенту. Охладившийся теплоноситель через собирающий коллектор 4 подается вновь в систему терморегулирования.

Хладагент из системы подается в распределительное устройство 16, где он растекается по фронту межтрубного пространства 2 испарителя и через отверстия 17 за питывается гидрофильным покрытием 6.

Причем, на этом участке направление капиллярных пор в орошающем слое 12 способствует продвижению хладагента к транспортному слою 13, который равномерно распределяет его vo всей теплообменной поверхности плоских труб 5. Разделение гидрофильного покрытия 6 на два слоя создает дополнительное гидравлическое сопротивление продвижению хладагента из транспортного слоя 13 в орошающий слой 12.

Таким образом создаются условия, благоприятствующие распространению хладагента, прежде всего,в транспортном слое 13 повсей поверхности плоских труб 5 и, уже после полного насыщения этого слоя, хладагент запитывается орошающим слоем 12 и подается непосредственно к поверхности труб 5. Последние за счет обработки химическим реагентом, применяемым для обработки алюминиевых сплавов методом химического фрезерования, хорошо смачиваются (поверхностно-активным)хладагентом, что способствует растеканию его в виде тонкой пленки непосредственно по поверхности этих труб 5. Тонкая пленка хладагента хорошо прогревается и испаряется, отводя тепло от теплоносителя. Пары хладагента отводятся через отверстия 14 в гидрофильном покрытии 6. На поверхности труб 5 методом химического фрезерования выполнена неск- ) возная перфорация 15, что увеличивает по- верхность теплообмена и, соответственно, интенсифицирует процесс отвода тепла.

Для обеспечения гарантированного контакта гидрофильного покрытия 6 с поверхностью труб 5 промежуточная пластина 7 выполнена в виде секций 8 и 9 из прямоугольного гофра, между которыми расположена резиновая перфорированная прокладка 1 I, за счет упругости которой, гофры поджимают гидрофильное покрытие 6 к трубам 5.Лучший проход паров хладагента в межтрубном пространстве 2 на гранях секций 8 и 9 обеспечивают просечки 10 (короткими стрелками показано движение жидкого хладагента, длинными стрелками— движение паров хладагента; волнистыми линиями — преимущественное направление капиллярных пор в транспортном 13 и оро658369

Формула изобретекия

Б шающем 12 слоях гидрофильного материала 6).

Такое выполнение испарителя позволяет на 20-25%повысить эффективность его в работе, исключить образование так называемых сухих зон на поверхностях труб, появляющихся при увеличении количества тепла, приносимого теплоносителем, т. е. расширяется диапазон работы испарителя.

1. Испаритель преимущественно для работы в условиях переменной гравитации, содержащий корпус с размещенными внутри плоскими теплообменными трубами с гидрофильным покрытием на наружной поверхности, поджатым к ней с помощью промежуточных гофрированных пластин, отличаюи1ийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, трубы выполнены из поверхностно-активного материала, а промежуточные пластины — двухсекционными с прямоугольной формой гофров, имеющими просечки на поверхности, примыкаюгцей к покрытию, и между секциями расположена упругая перфорированная прокла .ка, например, из резины.

2. Испаритель по п. 1. отла <акт<пйс. тем, что гокрытие выполнено многослойны» с орошающим слоем, прилегающим к трубам, и транспортным слоем и капиллярныс поры покрытия расположены преимушсстп liно перпендикулярно к поверхности труб н орошающем слое и преимущественно параллельно поверхности труб в транспортном слое.

3. Испаритель IIo п. 2, отлнчающайс.> тс», что покрытие в местах прилегания к поверхности труб выполнено перфорированным с совпадением отверстий в транспортном и орошакнцем слоях.

4. Испаритель по и. 1, отличающийся тем, гго трубы имеют нссквозную перфорацию со стороны наружной поверхности. выполненную, например, с помогцью фрезеров ани я.

26

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство М 276083, кл. F 25 В 39)02, 1969.

658369

17 фиг. 3

b-Б

JZ U6 17 Уаn

Фиг.4

1Ч

Фиа 5

Составитель В. Подносова

Редактор Е. Кравцова Техред О. Луговая Корректор О. Билак

Заказ 2031/34 Тираж 606 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Рауш ская наб., д. 4/5

Филиал П П П «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4