Фреоновый вертикальный испаритель холодильной машины Российский патент 2020 года по МПК F25B39/02 

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к испарителям компрессионных холодильных установок, в частности к конструкции фреоновых испарителей, являющихся одним из основных элементов теплопередающих устройств.

Известно устройство содержащее корпус, выполненный в виде обечайки с крышками, снабженными патрубками подвода и отвода хладагента, внутри корпуса в трубных решетках установлены теплообменные трубы, испаритель снабжен подпорными втулками (авторское свидетельство SU №1451492, 1989 г.). Однако конструкция данного устройства имеет небольшую эффективность и плохое распределение хладагента по пучку труб.

Наиболее близким по технической сути является испаритель, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода теплоносителя, трубный пучок, закрепленный в верхней трубной решетке, образующей с верхней крышкой камеру подвода хладагента, и патрубок отвода пара хладагента, причем верхние участки труб заведены в камеру подвода хладагента и снабжены клиновидными прорезями с острием клина, обращенным вниз, с целью повышения эффективности работы, он дополнительно снабжен теплообменником, установленным под трубным пучком, патрубок отвода пара хладагента подключен к камере подвода хладагента, а расстояние от острия клиновидных прорезей до трубной решетки составляет 1/3-1/2 внутреннего диаметра труб, (авторское свидетельство SU №1719819, 1988 г.). Однако из-за неравномерности подачи часть поверхности труб трубного пучка не смачивается холодильным агентом, а из других труб излишек жидкости попадает во всасывающую трубу и приводит к гидроудару, устройство имеет повышенные габариты, и требует пористой поверхности внутренней стенки труб для эффективной работы, помимо этого требует строгой установки по уровню для равномерной подачи хладагента в трубы, и невозможность регулирования подачи хладагента в зависимости от изменения тепловой нагрузки.

Техническая задача - создание устройства с повышенной эффективностью в работе за счет равномерного распределения и полной смачиваемости хладагентом трубного пучка, обеспечивающего точную подачу и не требующего точного ориентирования по уровню жидкости.

Поставленная задача достигается тем, что в известном устройстве, содержащем корпус испарительной камеры, патрубки подвода и отвода теплоносителя, трубный пучок, закрепленный в трубных решетках, образующих с верхней и нижней крышками камеры отвода и подвода хладагента, патрубки отвода и подвода хладагента, дополнительно установлена переливная труба, соединяющая камеру подвода хладагента с камерой отвода хладагента, выступающая в камеру подвода хладагента и имеющая отверстия в торцевой части, уровнемер, показывающий уровень жидкости в испарителе, установленный на корпусе устройства и соединяющий камеру отвода с камерой подвода хладагента через патрубки уровнемера, патрубок подвода хладагента расположен внизу испарителя, отделитель жидкости, установленный в камере отвода хладагента и соединяющий камеру отвода хладагента и всасывающую линию компрессора, трубы трубного пучка не заведены в камеру отвода и подвода хладагента, выступающий конец переливной трубы закрыт сетчатым отбойником, закрепленным на подвесах на нижней трубной решетке, отбойник имеет прорези сверху, манометр установленный на отделителе жидкости, перегородки, установленные внутри корпуса для лучшей циркуляции хладоносителя, патрубки входа и выхода хладоносителя, установленные в в нижней и верхней части корпуса.

Патрубок подвода хладагента расположен снизу, что позволяет равномерно распределять хладагент по всему трубному пучку, а также обеспечить лучшую смачиваемость трубы по длине. Переливная линия позволяет сливать избыток хладагента, не выкипевший в трубах, обратно в камеру подвода хладагента. Отделитель жидкости не позволяет жидкому хладагенту попасть во всасывающую линию компрессора, что обеспечивает безопасность работы. Одновременная работа переливной линии и отделителя жидкости обеспечивает точную подачу и не требует ориентирования испарителя по уровню. Отбойник не позволяет балластному пару из камеры подвода хладагента попасть в переливную трубу, перегородки, установленные внутри корпуса, помогают движению хладоносителя и увеличивают его скорость при омывании трубного пучка.

На чертеже изображено предлагаемое устройство:

фиг. 1 - вид в разрезе.

Устройство содержит корпус 1, трубный пучок 2, установленный внутри корпуса 1 и закрепленный двумя трубными решетками 3 и 4, нижнюю крышку 5, образующую с трубной решеткой 4 камеру подвода хладагента 6, верхнюю крышку 7, образующую с трубной решеткой 3 камеру отвода хладагента 8, переливную трубу 9, установленную внутри корпуса 1 и закрепленную между трубными решетками 3 и 4, нижний конец переливной трубы 9 выступает в камеру подвода хладагента 6 и имеет отверстия 10, уровнемер 11, установленный на корпусе 1 и соединяющий камеру подвода хладагента 6 и камеру отвода хладагента 8, отделитель жидкости 12, установленный в верхней части камеры отвода хладагента 8 и образующий с верхней крышкой 7 общую полость, всасывающую линию 13 установленную в верхней части отделителя жидкости 12,и служащую для отвода паров хладагента из испарителя, жидкостную линию 14 установленную в нижней крышке 5 испарителя и служащую для подвода жидкого хладагента в испаритель, отбойник 15, закрепленный на подвесах (на чертеже не показано) на трубной решетке 4 и служащий для избежания попадания пара в переливную трубу 9, манометр 16, установленный на отделителе жидкости 12 и измеряющий давление кипения хладагента, перегородки 17, установленные внутри корпуса 1, организующие движение хладоносителя, патрубки отвода и подвода хладоносителя 18 и 19, служащие для подачи и отвода хладоносителя в испаритель, и установленные на корпусе 1 в верхней и нижней частях.

Устройство работает следующим образом.

Хладагент по жидкостной линии 14 поступает в камеру подвода хладагента 6, образуемую нижней крышкой 5 и трубной решеткой 4, затем распределяется по трубному пучку 2, где кипит при давлении кипения, охлаждая хладоноситель через теплопередающую поверхность труб пучка 2. Пары хладагента и остаток невыкипевшей жидкости поступают в камеру отвода хладагента 8. Избыток жидкого хладагента, невыкипевший в трубном пучке 2 по переливной трубе 9 сливается вниз к камере подвода хладагента 6. Пары хладагента с каплями жидкости, проходя камеру отвода хладагента 8, попадают в отделитель жидкости 12, где пары отделяются от жидкости и поступают в линию всасывания 13. Хладоноситель, поступая в патрубок подвода хладоносителя 19 в нижней части корпуса 1, движется по каналу, образуемому перегородками 17, омывая трубы трубного пучка 2 и охлаждаясь, через патрубок отвода хладоносителя 18 отводится из испарителя. Давление кипения в трубном пучке 2 измеряется с помощью манометра 16. Переливная труба 9 на нижнем конце имеет отбойник 15, который служит для предотвращения попадания пузырьков пара из камеры подвода хладагента 6 в переливную трубу 9. Для наблюдения за уровнем хладагента в испарителе имеется уровнемер 11.

Положительный эффект - предлагаемое устройство позволяет повысить холодопроизводительность испарителя за счет лучшего распределения хладагента по трубному пучку и лучшей смачиваемости каждой трубы по ее высоте, также больший коэффициент теплоотдачи между хладагентом и трубой позволяет более эффективно использовать поверхность теплопередачи и сократить размеры испарителя.

Фреоновый вертикальный испаритель холодильной машины содержит корпус испарительной камеры, патрубки подвода и отвода теплоносителя, трубный пучок, закрепленный в трубных решетках, образующих с верхней и нижней крышками камеры отвода и подвода хладагента, патрубки отвода и подвода хладагента. Дополнительно установлена переливная труба, соединяющая камеру подвода хладагента с камерой отвода хладагента, выступающая в камеру подвода хладагента и имеющая отверстия в торцевой части. Уровнемер, показывающий уровень жидкости в испарителе, установлен на корпусе устройства и соединяет камеру отвода с камерой подвода хладагента через патрубки уровнемера. Патрубок подвода хладагента расположен внизу испарителя. Отделитель жидкости установлен в камере отвода хладагента и соединяет камеру отвода хладагента и всасывающую линию компрессора. Трубы трубного пучка не заведены в камеру отвода и подвода хладагента. Выступающий конец переливной трубы закрыт сетчатым отбойником, закрепленным на подвесах на нижней трубной решетке. Отбойник имеет прорези сверху. Манометр установлен на отделителе жидкости. Перегородки установлены внутри корпуса для лучшей циркуляции хладоносителя. Патрубки входа и выхода хладоносителя установлены в нижней и верхней части корпуса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Фреоновый вертикальный испаритель холодильной машины, содержащий корпус испарительной камеры, патрубки подвода и отвода теплоносителя, трубный пучок, закрепленный в трубных решетках, образующих с верхней и нижней крышками камеры отвода и подвода хладагента, патрубки отвода и подвода хладагента, отличающийся тем, что дополнительно установлена переливная труба, соединяющая камеру подвода хладагента с камерой отвода хладагента, выступающая в камеру подвода хладагента и имеющая отверстия в торцевой части, на корпусе устройства установлен уровнемер, показывающий уровень жидкости в испарителе и соединяющий камеру отвода хладагента с камерой подвода хладагента через патрубки уровнемера, патрубок подвода хладагента расположен внизу испарителя, отделитель жидкости установлен в камере отвода хладагента и соединяет камеру отвода хладагента и всасывающую линию компрессора, трубы трубного пучка не заведены в камеру отвода и подвода хладагента, выступающий конец переливной трубы закрыт сетчатым отбойником, закрепленным на подвесах на нижней трубной решетке, отбойник имеет прорези сверху, манометр установлен на отделителе жидкости, перегородки установлены внутри корпуса для лучшей циркуляции хладоносителя, патрубки входа и выхода хладоносителя установлены в нижней и верхней части корпуса.