СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ТЕПЛООБМЕННИКА И МОРОЗИЛЬНЫЙ ЦИЛИНДР МАШИНЫ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МОРОЖЕНОГО Российский патент 1995 года по МПК A23G9/00 

Изобретение касается способа изготовления цилиндрического теплообменника с внутренним и внешним стальными цилиндрами, преимущественно в виде морозильного цилиндра машины для приготовления мороженого, а также собственно морозильного цилиндра такой машины.

Известно, что для охлаждения морозильных цилиндров машин для приготовления мороженого эти цилиндры приводят в теплообменный контакт с рефрижераторным испарителем. Как правило, это осуществляется путем спиральной навивки испарительной трубки вокруг внешней поверхности морозильного цилиндра, после чего такую испарительную трубку приваривают или фиксируют с помощью теплопроводного клея на цилиндре, что позволяет осуществлять интенсивный теплообмен между цилиндром и трубкой испарителя. Такой способ оказывается достаточно дорогим и занимающим много времени, кроме того, такой способ не обеспечивает оптимальной теплопередачи.

В европейском патенте ЕР N 0395080 описан способ изготовления реакторной емкости, предусматривающий этапы образования внутреннего цилиндрического рукава из единого непрерывного металлического листа с помощью продольного сварного шва, приваривания непрерывной спиралевидной опоры к внешней поверхности указанного рукава, создания внешней цилиндрической оболочки, охватывающей рукав, путем охватывания с давлением внутренней поверхностью оболочки непрерывной спиралевидной опоры и приваривания единым продольным швом, в результате чего образуется канал для спиралевидного потока, проходящий вокруг внешней поверхности внутреннего рукава и образуемый спиралевидной опорой. Описываемый способ трудоемок в реализации в связи с трудностью приваривания спиральной опоры к поверхности внутреннего рукава, а также из-за трудности герметичной установки цилиндрической оболочки на спиралевидную опору.

Таким образом, задачей изобретения является создание способа изготовления цилиндрического теплообменника, содержащего внутренний и внешний стальные цилиндры, преимущественно морозильного цилиндра машины для приготовления мороженого, предусматривающего выполнение винтовой навивки на наружной поверхности внутреннего цилиндра из плоской полосы и установку на ней наружного цилиндра, который был бы лишен недостатков известного способа. Это достигается тем, что согласно способу по изобретению на наружной поверхности внутреннего цилиндра выполняют винтовую канавку, винтовую канавку из плоской полосы выполняют из мягкой (отпущенной) стали по винтовой канавке, а установку наружного цилиндра осуществляют в нагретом состоянии для получения между ним и винтовой навивкой горячей посадки.

При горячей посадке разогретой цилиндрической стальной гильзы на указанную изогнутую полосу и охлаждении полученной таким образом сборки при термической усадке стальной гильзы создается газонепроницаемое уплотнение спиралевидного пространства, заключенного между внутренней поверхностью гильзы и внешней поверхностью морозильного цилиндра. Выгодно герметизировать с двух торцов внешнего цилиндра кольцевое пространство между внутренним и внешним цилиндрами. По концам внешнего цилиндра, предпочтительно, устанавливают трубчатые элементы для подсоединения к патрубкам рефрижераторной схемы.

Изобретение предлагает также морозильный цилиндр машины для приготовления мороженого, который включает цилиндрический теплообменник рефрижераторной схемы, содержащий внутренний и внешний стальные цилиндры, с винтовой навивкой на наружной поверхности внутреннего цилиндра из плоской полосы, причем теплообменник выполнен так, как указано выше.

На фиг. 1 изображено продольное сечение изделия, полученного на первом этапе изготовления морозильного цилиндра машины для производства мороженого по изобретению; на фиг.2 пpодольное сечение конструкции, показанной на фиг. 1; на фиг.3 готовый морозильный цилиндр машины для приготовления мороженого.

На фиг.1 позиция 1 относится к морозильному цилиндру машины для приготовления мороженого. Цилиндр 1 представляет собой трубу 2 из нержавеющей стали, у одного из концов которой размещен кольцевой фланец 3, приваренный к внешней поверхности цилиндра. На внешней поверхности цилиндра 1 выполнена спиралевидная канавка 4, проходящая практически вдоль всей его длины.

На фиг.2 показано, что по канавке 4 навита плоская полоса из отпущенной мягкой стали, которая приобретает таким образом форму винтовой резьбы 5. Как показано на фиг.3, на верхние части ниток этой резьбы 5 методом горячей посадки надета цилиндрическая стальная гильза 6, термическая усадка которой и обеспечивает газонепроницаемость спиралевидного канала, образованного между внутренней поверхностью гильзы 6, внешней поверхностью цилиндра 1 и резьбовидным выступом 5.

Один конец гильзы 6 приварен в точке 7 к фланцу 3, а противоположный конец гильзы 6 уплотнен с помощью кольца 8, приваренного к гильзе 6 и к цилиндру 1, благодаря чему образуется испаритель рефрижераторной схемы. Гильза 6 выполнена с отверстиями для подсоединения к подающему трубопроводу 9 и выпускному трубопроводу 10 для хладагента. Цилиндр 1 снабжен крышкой 11, прикрепленной к одному из его торцов с помощью сварки.

Преимущества, обеспечиваемые предлагаемым способом, достаточно очевидны. Способ позволяет создать расширительную камеру, образованную в непосредственном контакте с морозильным цилиндром, со всеми вытекающими из этого преимущества, однако без необходимости выполнения сварных швов, достаточно дешево и быстро, обходясь только термической обработкой.

Это изобретение описано на примере его применения для изготовления морозильных цилиндров машин для приготовления мороженого, однако оно может быть применено и для изготовления трубчатых теплообменников, реакторных камер и т.п.

Использование: изготовление цилиндрического теплообменника с внутренним и внешним стальными цилиндрами, преимущественно, в виде морозильного цилиндра машины для изготовления мороженого. Сущность изобретения: способ изготовления цилиндрического теплообменника, содержащего внутренний и внешний стальные цилиндры, включает выполнение винтовой канавки и навивки на наружной поверхности внутреннего цилиндра из плоской полосы. Навивку из плоской полосы выполняют из мягкой отпущенной стали. Установку наружного цилиндра осуществляют в нагретом состоянии для получения между ним и винтовой навивкой горячей посадки. Кольцевое пространство между внутренним и внешним цилиндрами герметизируют с двух торцов внешнего цилиндра. По концам внешнего цилиндра устанавливают трубчатые элементы для подсоединения к патрубкам рефрижераторной схемы. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ изготовления цилиндрического теплообменника, содержащего внутренний и внешний стальные цилиндры, преимущественно морозильного цилиндра машины для приготовления мороженого, включающий выполнение винтовой навивки на наружной поверхности внутреннего цилиндра из плоской полосы и установку на ней наружного цилиндра, отличающийся тем, что на наружной поверхности внутреннего цилиндра выполняют винтовую канавку, винтовую навивку из плоской полосы выполняют из мягкой отпущенной стали по винтовой канавке, а установку наружного цилиндра осуществляют в нагретом состоянии для получения между ним и винтовой навивкой горячей посадки. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что с двух торцов внешнего цилиндра герметизируют кольцевое пространство между внутренним и внешним цилиндрами. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что по концам внешнего цилиндра устанавливают трубчатые элементы для подсоединения к патрубкам рефрижераторной схемы. 4. Морозильный цилиндр машины для приготовления мороженого, включающий цилиндрический теплообменник рефрижераторной схемы, содержащий внутренний и внешний стальные цилиндры с винтовой навивкой на наружной поверхности внутреннего цилиндра из плоской полосы, отличающийся тем, что теплообменник выполнен согласно способу по пп.1 3.