ТЕПЛООБМЕННИК ХОЛОДИЛЬНИКА Российский патент 1994 года по МПК F28D7/04 F28F1/42 

Изобретение относится к холодильной технике, точнее к элементам конструкций теплообменных аппаратов и касается конструкции теплообменника.

Известен теплообменник холодильника, содержащий трубы, снабженные пластинчатыми ребрами с расположенными между ними вставками, имеющими гофрированные и гладкие участки. Гладкие участки вставок со стороны входа и выхода среды имеют вырезы с кромками, отогнутыми под заданным углом к направлению потока среды в сторону расположения гофров на расстояние, равное высоте последних, с образованием направляющих каналов конфузорно диффузорного профиля, а ребра имеют прорези, ориентированные перпендикулярно к потоку среды, расположенные на уровне каналов, образованных боковыми стенками гофров вставок и имеющие кромки, отогнутые в сторону каналов [1] .

Основной недостаток теплообменника - сложность конструкции и изготовления.

Известен горизонтальный трубчатый теплообменник, содержащий теплообменную трубу с гофрированными и гладкими участками, в котором выемки и гребни располагаются под прямым углом к оси трубы, под острым углом к оси трубы, располагаясь спирально вокруг части периметра трубы, трубка имеет в сечении круглую или эллиптическую форму [2] .

Недостаток теплообменника - сложность изготовления, т. к. трубка изготавливается из листа, где выполняются участки гофрированные и гладкие, затем лист сворачивается в трубу и сваривается. Кроме того, теплообменник обладает недостаточно большой по площади теплообменной поверхностью и потому имеет недостаточно интенсивный теплообмен.

Наиболее близким к предложенному по техническому результату является теплообменник холодильника [3] , содержащий гофрированный трубчатый элемент из металла или пластмассы, в котором ширина впадин гофра больше ширины гребня и для подсчета ширины впадины гофра приведена расчетная зависимость: l_a = , где l_а - ширина впадины гофра,
l_k - ширина выступа гофра,
d_r - наружный диаметр теплообменника,
r_min - минимальный радиус изгиба трубы,
l - длина змеевика.

Основной недостаток теплообменника - низкая эффективность теплообмена из-за малого количества гофров.

Цель изобретения - повышение эффективности теплообмена.

Поставленная цель достигается тем, что в теплообменнике холодильника, содержащем гофрированный трубчатый змеевик. Стенки гофров наклонены под углом 5-15^о, высота гофра составляет 0,05-0,3 от наружного диаметра трубки d_r, а шаг гофрoв t составляет 0,025-0,3 от наружного диаметра трубки.

На фиг. 1 показан теплообменник; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Теплообменник холодильника содержит гофрированный трубчатый змеевик 1, с прямолинейными и изогнутыми участками в которых выполнены впадины 2 и выступы 3. Высота выступа гофра h составляет 0,05-0,3 от наружного диаметра трубки dr, а шаг гофров t составляет 0,025-0,3 от наружного диаметра трубки, наклон стенок гофра составляет 5-15^о. Приведенные параметры получены экспериментальным путем и обеспечивают для данной конструкции требуемую эффективность теплообмена. Так было установлено, что при высоте выступа гофра, равным менее 0,05 от наружного диаметра трубки на теплообменнике холодильника не достигается достаточная эффективность штатного теплообмена, а при высоте выступа гофра равным более 0,3 от наружного диаметра трубки не наблюдалось заметного роста теплообмена. Также экспериментально были определены угол наклона и размеры шага гофра в зависимости от наружного диаметра трубки. При работе пары холодильного агента из компрессора поступают в конденсатор, движутся по трубе змеевика, охлаждаются, конденсируются. Жидкий холодильный агент из конденсатора поступает в испаритель.

Интенсификация теплопередачи позволяет уменьшить металлоемкость и трудоемкость изготовления теплообменника.

Использование: в холодильной технике, в частности конструкции теплообменника. Сущность изобретения: теплообменник содержит трубчатый гофрированный змеевик с высотой гофра, составляющей 0,5 - 0,3 от наружного диаметра трубы, шагом гофра 0,025 - 0,3 от наружного диаметра трубы. Угол между плоскостью симметрии гофра и касательной от вершины гофра к его сужающемуся участку составляет 5 - 15. 2 ил.

ТЕПЛООБМЕННИК ХОЛОДИЛЬНИКА, содержащий трубу с прямолинейными и изогнутыми участками, выполненную с поперечными гофрами, имеющими в поперечном сечении скругленную вершину, сужающийся центральный участок с вогнутыми боковыми стенками и расширяющийся участок у основания, отличающийся тем, что на прямолинейных участках трубы высота гофров и шаг составляют соответственно 0,05 - 0,3 и 0,025 - 0,3 наружного диаметра трубы, а угол между плоскостью симметрии гофр и касательной к боковой вогнутой стенке, проведенной от вершины гофра к его сужающемуся центральному участку, составляет 5 - 15^o.