ВИХРЕВОЙ ОРЕБРЕННЫЙ ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК F28F17/00 F28F13/12 

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в холодильниках пищевой промышленности.

Известны вихревые воздухоохладители для охлаждения воздуха в холодильниках [1]
Прототипом является интенсивный вихревой теплообменник [2]
Недостатком интенсивного вихревого теплообменника является отсутствие возможности значительного увеличения тепловой нагрузки от влажного потока воздуха и очистки от инея оребренной теплообменной поверхности.

Целью изобретения является интенсификация процесса теплообмена вихревого воздухоохладителя и создание соответствующих устройств, обеспечивающих этот процесс.

Поставленная цель достигается тем, что в полости трубы размещается очистное устройство, включающее вращающийся винт, сопряженный с неподвижной гайкой, установленной на опоре, и параллельные скребки, причем ребра трубы расположены по винтовой линии с шагом, равным шагу винта, а скребки имеют прорези шириной 1-4 мм и угол заточки, равный углу между ребрами.

На фиг. 1 показан общий вид вихревого оребренного воздухоохладителя с расположенным в нем устройством для очистки инея; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 элемент ребристой поверхности со скребком для очистки инея с внутренней поверхности оребренной трубы; на фиг. 5 геометрические характеристики ребристого элемента и параллельных скребков.

Устройство включает специальный осевой вентилятор 1 для закручивания потока воздуха, вихревой оребренный теплообменник (трубу) 2 с рубашкой для циркуляции холодильного агента. Посредине вихревого теплообменника на стойках 3 укреплена опора 4 вала с неподвижной гайкой 5, приводной звездочкой 6 и подшипником 7. На концах винта 8 со шпоночной канавкой по всей длине закреплены очистные устройства с опорными роликами. Связь винта со звездочкой осуществляется через шпонку 9. Крепится опора к стойкам болтами 10.

Очистное устройство состоит из втулки 11 с квадратным отверстием, к которой под углом 120^о приварены стержни 12 с роликами 13 на конце. Ролики установлены на оси 14. К втулке приварен также стержень 15, на оси 16 которого крепится поворотная планка 17. Планка 17 имеет стержень 18 и пружину 19. В верхней части планки установлен поводок 20 с параллельными скребками 21. Поворотный поводок подпружинен пружиной 22, которая вторым концом крепится к стержню 23. Для крепления поворотной планки 17 на стержне 12 служит ось 24. Втулка на винте фиксируется гайкой 25. Поводок поворачивается вокруг оси 26.

Параллельные скребки 21 приварены к поводку 20.

Вихревой оребренный воздухоохладитель работает следующим образом.

Поток влажного воздуха закручивается лопастями вентилятора 1 и в виде вихря проходит через оребренную трубу 2, в рубашке которой кипит холодильный агент. В результате этого воздух охлаждается и осушается. При отрицательных температурах осушка воздуха сопровождается инееобразованием. Иней оседает на внутренней оребренной поверхности трубы, в результате чего ухудшается теплопередача.

Для предотвращения этого явления внутри трубы установлено очистное устройство, состоящее из стоек 3, к которым болтами 10 крепится опора 4 с укрепленной в ней неподвижной гайкой 5 и подшипником 7.

Через гайку 5 проходит винт 8 со шпоночной канавкой по всей длине. Вращение винта 8 осуществляется звездочкой 6 посредством шпонки 9. Звездочка приводится во вращение цепной передачей (не показана). При вращении звездочки 6 вращается и винт 8, одновременно благодаря наличию гайки 5 он перемещается в осевом направлении.

Изменяя направление вращения звездочки можно специальным реверсивным устройством изменять вращательно-поступательное движение очистных устройств, которые укреплены на двух концах винта 8. Очистное устройство представляет собой втулку 11 с квадратным отверстием, к которой приварены стержни 12. На конце стержни имеют опорные ролики 13, катящиеся по внутренней поверхности трубы. Стержни расположены один по отношению к другому под углом 120^о. Стержни и ролики предотвращают прогиб винта в крайних положениях очистных устройств и центрируют его в трубе. На одном из опорных стержней с роликом на оси 24 установлена подпружиненная пружиной 19 поворотная планка 17.

На планке 17 установлен подпружиненный пружиной 22 поворотный поводок 20 с параллельными скребками 21.

Поводок поворачивается вокруг оси 26. Для предотвращения "утаптывания" слоя инея роликом впереди него иней всегда очищается впереди идущими параллельными скребками 21, независимо от направления вращения. Для расположения очищающих параллельных скребков на одном диаметре к втулке 11 приварен стержень 15, на оси 16 которого также установлена подпружиненная планка. Сочетание подпружиненных планок с поворотными подпружиненными параллельными скребками способствует безаварийной работе очистных устройств при реверсе всего механизма.

Наличие трех параллельных скребков с прорезями гарантирует очистку от инея всех ребристых элементов. Кроме того, прорези между скребками способствуют заточке в отдельности каждого скребка при трении его о поверхность ребра.

Использование вихревых оребренных воздухоохладителей с непрерывным удалением инея способствует отводу повышенных тепловых нагрузок и позволяет непрерывно проводить процессы термической обработки пищевых продуктов, сокращает капитальные затраты.

Использование: в холодильной технике в теплообменных аппаратах, используемых в условиях инееобразования на поверхности теплоотдачи. Сущность изобретения: воздухоохладитель содержит трубу с ребрами и охлаждающую рубашку. В полости трубы размещено очистное устройство, включающее вращающийся винт, сопряженный с неподвижной гайкой, установленной на опоре вала, и параллельные скребки. Ребра трубы расположены по винтовой линии с шагом, равным шагу винта, а скребки имеют прорези шириной 1 - 4 мм и угол заточки, равный углу между ребрами. 5 ил.

ВИХРЕВОЙ ОРЕБРЕННЫЙ ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЬ, содержащий трубу с ребрами и охлаждающую рубашку, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, в полости трубы дополнительно размещено очистное устройство, включающее вращающийся винт, сопряженный с неподвижной гайкой, установленной на опоре, и параллельные скребки, причем ребра трубы расположены по винтовой линии с шагом, равным шагу винта, а сребки имеют прорези шириной 1 4 мм и угол заточки, равный углу между ребрами.