Микрохолодильник Советский патент 1985 года по МПК F25B9/02 

Изобретение относится к холодильной технике и может найти применение в дроссельных холодильных установках различного назначения. Известен дроссельный микрохолодильник. работающий на нескольких потоках хладагентов и содержащий змеевиковые теплообменники, кольцевую камеру предварительного охлаждения и камеру основного охлаждения 1. Недостатком этого микрохолодильника является невысокая термодинамическая эффективность. Известен микрохолодильник, работающий на двух различных потоках газа и содержащий первый и второй теплообменники. имеющие центральный и предварительный оазмещена хозмеевики, между которыми лодильная камера 2. Недостатком этого микрохолодильника также является его невысокая термодинамическая эффективность. Цель изобретения - повыщение термодинамической эффективности. Указанная цель достигается тем, что в микрохолодильнике, работающем на двух различныхпотоках газа и содержащем первый и второй теплообменники, имеющие центральный и периферийные змеевики, между которыми размещена холодильная камера, витки центральных змеевиков соединены между собой герметично с образованием сердечников для периферийных змеевико,в, причем витки внещнего периферийного змеевика второго теплообменника также соединены .между собой герметично, а холодильная камера выполнена многосекциокной с размещение.м ее секций между соответствующими змеевиками. На фиг. I изображен микрохолодильник, общий вид; на фиг. 2 - часть микрохолодильника с теплообменником, снабженным спиральной вставкой. Микрохолодильник содержит закрепленный в корпусе 1 криостат 2, в котором установлены концентрично один в другом змеевиковые трубчатые теплообменники 3 и 4 соответственно для первого и второго потоков хладагентов, имеющие центральные 5 и 6 и периферийные змеевики. В теплой зоне центральный змеевик 5 теплообменника 3 прицаян к корпусу 7, снабженному общим для подвода и отвода хладагента щтуцером 8, в котором выполнены каналы 9 и 10 высокого и низкого давления соответственно. Канал 9 высокого давления герметично соединен со змеевиками теплообменника 3, а канал 10 низкого давления с его межтрубным пространством 11, образованным центральными змеевиками 5 и 6 теплообменников 3 и 4. Холодильная камера 12 образована перегородками 13 и 14 и частью межтрубного пространства 11 и размещена между центральным и периферийным змеевиками. Витки центральных змеевиков 5 и 6 соединены между собой герметично твердым припоем с образованием цилиндрических сердечников, на каждый из которых навит ряд оребренных труб, причем витки внещнего периферийного змеевика 15 также соединены между собой герметично тверд,ым припоем и образуют трубчатую обмотку. В холодильной камере 12 размещен коллектор 16, в котором выполнено дроссельное отверстие 17. Витки центрального змеевика 6 и внещнего переферийного змеевика 15 теплообменника 4 герметично припаяны, к корпусу 18, имеющего обилий для подвода и отвода хладагента щтуцер 19 с каналами 20 и 21 высокого и низкого давления соответственрю. Канал 20 высокого давления герметично соединен с трубами змеевика теплообменника 4, а канал 21 низкого давления с его межтрубным пространством 22, образованным центральным змеевиком 6 и внещним переферийным змеевиком 15 теплообменника 4. Холодильная камера 23 размещена между перегородками 24 медной заглушкой 25 и частично в межтрубном пространстве 22. В ней установлен коллектор 26, снабженный дроссельным отверстием 27. С внещней стороны холодильной камеры 23 к медной заглущке 25 термически присоединен охлаждаемый объект 28. Если теплообменник 4 снабжен медной перфорированной спиральной проставкой 29 (фиг. 2), змеевик 6 и .змеевик 15 выполнены двухходовыми, проставка 29 размещена между витками. Витки каждого из указанных рядов герметично спаяны между собой и с проставкой 29. Между змеевиком 6 и змеевиком 15 навит ряд 30 из оребренных труб. Диаметр ребер этих труб равен двум диаметрам труб центрального 6 и внещнего 15 змеевиков. При необходимости ряд 30 f Т термически присоединен к проставке 29. Микрохолодильник работает следующим образом. Смесь высоко- и низкокипящих хладагентов первого потока под давлением через канал 9 высокого давления щтуцера 8 направляется в змеевик теплообменника 3, после охлаждения в котором расщиряется в дроссельном отверстии 17 ко 1лектора 16 до низкого давления и подается в холодильную камеру 12, где им охлаждается хладагент высокого давления второго потока, а затем выводится в межтрубное пространство, 11, в котором смесь хладагентов кипит при переменной те.мпературё, при этом охлаждаются хладагенты, находящиеся под высоким давлением, первого и второго потоков. Из межтрубного пространства 11 смесь хладагентов через канал низкого давления штуцера 8 выводится из микрохолодильника.

Одновременно хладагент второго потока под давлением через канал 20 высокого давления штуцера 19 поступает в змеевик теплообменника 4,, в котором он ступенчато охлаждается и затем расширяется в дроссельном отверстии 27 коллектора 26 до низкого давления. После этой тепловой нагрузки охлажденным объектом 28 хладагент под низким давлением через межтрубное пространство 22 и канал 21 низкого давления штуцера 19 выводится из микрохолодильника, при этом хладагент высокого давления второго потока охлаждается.

Таким образом, предлагаемая конструкция микрохолодильника позволяет повысить его термодинамическую эффективность за счет уменьшения притока тепла в холодильные камеры обоих потоков по сердечникам, снижения термического сопротивления между обоими потоками в холодильной камере первого потока и интенсификации в ней процесса теплообмена увеличением концентрации фреоноБ в хладагенте первого потока и уменьшением массы холодной части микрохолодильника.

МИКРОХОЛОДИЛЬНИК, работающий ка двух различных потоках газа и содержащий первый и второй теплообменники, имеющие центральный и периферийные змеевики, между которыми размещена холодильная камера, отличающийся тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности, витки центральных змеевиков соединены между собой герметично с образованием сердечников для периферийных змеевиков, причем витки внещнего периферийного змеевика второго теплообменника также соединены между собой герметично, а холодильная камера выполнена многосекционной с размещением ее секций между соответствующими змеевиками. (Л оо 4i 00 о: