Испарительно-конденсаторный блок холодильной установки Советский патент 1985 года по МПК F25B39/00 

N9

00 К|

1

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к теплообменной аппаратуре компрессионных холодильных установок, и является усовершенствованием изобретения по авт.ев, № 943496.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена между хладаген том и водовоздушной пеной.

Иа чертеже представлена схема предлагаемого испарительно-конденсаторного блока с основными узлами холодильной установки.

Вентилятор 1 расположен на корпусе 2 испарительно-кондвнсаторного блока, которьй разделен теплоизолирующей перегородкой 3 на две камеры, 4 и 5; Обе камеры 4 и 5 содержат индивидуальные воздухоподводящие рас пределительные коллекторы 6 и 7 с вертикальными соплами 8 и 9j перекрытыми отражающими колпачками 10 и 11, имеющими в нижней части стенок по всей длине окружности отверстия 12 и О. Кроме того, отражающие колпачки 10 и 11 своими вертикальными стенками образуют со стенками сопел 8 и 9 кольцевые выходные отверстия 14 и 15. Соотношение между площадями вькодных отверстий 8 и 9, а также 14 и 15 составляет 0,08-0,1.

Камеры 4 и 5 сообщаются по воз-i духу каналом 16 подвода воздуха, который образован теплоизолирующей перегородкой 3 и дополнительно установленной вертикальной перегородкой 17, примкнутой к верху корпуса 2. В нижней части каждая камера 4 и 5 имеет шламоотстойники 18 и 19.

В камере 4 располагаются теплообменаая поверхность 20 испарения, коллектор 21 и перелийное устройство 22, являющееся регулятором уровня, через который осуществляется подача охлажденной воды к потребителю.

В камере 5 размещаются теплообменная поверхность 23 конденсации, сепаратор 24, служащий для отделения капель воды от воздуха, и устройство 25, соединенное с перепивным устройством 2 трубопроводом 26, а также камера всасывания 27.

Снаружи корпуса 2 испарительноконденсаторного блика устанавливается компрессор 28, терморегулирующий. вентиль 29 и теплообменник 30. Основание, на котором крепится испари702372

тельно-конденсаторный блок, ящ1яется общим и для компрессора 28. Воздуховыбросной патрубо с 31 служит дпя выброса отработанного воздуха из 5 испарительно-конденсаторного блока и может быть подключен к системе . вентиляции.

Устройство работает следующим образом.

0 Воздух вентилятором .1 со значительной скоростью через распределительные коллекторы 6 и 7, сопла 8 и 9 и отражающие колпачки 10 и 11 подается под уровень /воды, залитой

15 в оба отсека, сначала через отверстия 12 и 13, взрыхляя верхний слой, а затем через выходные отверстия 14 и 15, выполненные в виде кольцевого зазора. .Вода вытесняется

0 воздушным потоком в камеры 4 и 5, где образуется подвижный слой водовоздушной пены, который отмывает размещенные в них теплообменные поверхности испарения. 20 и конденсации 23. .

Сочетание кольцевых выходных отверстий 14 и 15 с отверстиями 12 и 13 в вертикальных стенках колпачков 10 и 11 обеспечивает мелкое

Q дробление воздушной струи, способствуя образованию пенного слоя с мелкоячеистой структурой. Такое строение потока улучшает заполнение камер 4 и 5. и обеспечивает более равномерное орошение теплообмённых поверхностей испарения 20 и конденсации 23

Интенсивное омывание. поверхности 20, в трубках которой кипит хладагент, приводит к интенсификации процессов

0 теплообмена между хладагентом .и

водовоздушным пенным потоком. Тепловой поток,, необходимый для кипения

хладагента, подводится от водовоздушной пены, в результате чего тем5 пература воды и воздуха понижается. Охлажденная вода через переливное устройство 22 поступает к потребителю, а отепленная вода возвращается от него, и подается в камеру 4 для

0 охлаждения через коллектор 21.

Частично охлажденньй воздух с незначительным количеством взвешенной влаги из камеры 4 направляется по каналу 16 в камеру 5, где находится заранее налитая вода. Так

как оба отсека разделены теплоизолирующей перегородкой 3, то возможно поддержание в них различных температур залитой воды, определяемых режимами работы холодильной установ ки. В камере 5 пенная лодовоздушная эмульсия образуется также за счет удара о поверхность воды, но уже явух слившихся потоков, один из которых является наружным воздухом, поступающим серез сопло 9 с йолпачками 11, а второй - охлажденным воздухом из камеры 4. В результате смешения двух потоков воздуха общий водовоздушный поток имеет более низкую температуру, чем водовоздушный поток, образованный только за счет одного наружного воздуха (особенно в летнее время года). Кроме того, при перемещенрш воздуха по каналу 16 захватьшается некоторо количество капельной влаги, которая способствует понижению температуры воды в поддоне камеры 5. Таким образом, теплообменная .поверхность 23 конденсации омывается пенным водовоздушным потоком, имеющим более низкую температуру, чем поток образованный только наружным воздухом. Это позволяет, не увеличивая габаритных размеров, повысить общую ХОЛОДОПрОИЗВОДИТелЬНОСТЬ установки Пары хладагента, кипящего.внутри трубок теплообменной поверхности 20 испарения, через теплообменник 3, где они частично подогреваются жидким хладагентом, поступающим из трубок поверхности 23, отсасываются компрессором 28, а затем сжима ются в нем до давления, соответству ющего температуре конденсации. Затем хладагент поступает в трубки поверхности 23, где охлаждается и конденсируется в результате теплообмена с пенным водовоздушным потоком. Конденсат хладагента переохлаждается в теплообменнике 30 и пос пает к терморегулирующему вентилю 29, где дросселируется до давления соответствующего заданной температуре испарения, и поступает в трубк теплообменной поверхности 20 испаре ния. Уровень воды в отсеках поддерживается при помощи устройств 22 и 25, которые соединены между собой трубопроводом 26 для возврата излишков воды, уносимых воздухом из камеры 4 в камеру 5. Взвешенные частицы, которые поступают в пенный поток вместе с воздухом и-водой, осаждаются в шламоотстойниках 18 и 19 и периодически через герметичные лючки удаляются из аппарата. Отработанный в камере 5 воздух через сепаратор 24, где происходит отделение капельной влаги от воздуха, поступает в камеру всасывания 27, а затем вентилятором 1 либо выбрасывается наружу, либо направляется в вентиляционную сеть. Преимущество использования нескольких круглых воздухоподводящих патрубков (например, двух или трех в ряду), проходное сечение которых равно в сумме проходному сечению прямоугольного патрубка, размещенному непосредственно у стенки корпуса, заключается в дроблении единой струи воздушного потока на ряд струй, что в сочетании с размещением их в центральной части коллекторов улучшает условия образования водовоздушной пены и обеспечивает большую равномерность ее контакта ( орошения) с т.еплообменными поверхностями испарения и конденсации. В воздухоподводящем патрубке такого типа при наличии отверстий в боковых стенках колпачков осуществляется каскадный вьшусю воздушного потока. Мелкие струи воздуха,выходящие через отверстия в стенках колпачков как бы взрЕ 1хляют вьш1ерасположенный слой жидкости, облегчая тем самым барботаж воздушного потока, выходящего через зазор меладу колпачком и стенками сопел, и уменьшая затраты давления на вытеснение части жидкости в рабочее пространство камер. 2ff 2ff

ИСПАРИТЕЛЬНО-КОНДЕНСАТОРНЫЙ ЕЛОК ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОЬКИ по . авт.св. № 943496, отличающийся тем, что, d целью интенсификации теплообмена между хладагентом и водовоздушной пеной, камера, в которой размещена тегшообменная поверхность конденсации, имеет дополнительную вертикальную перегородку, нижним концом введенную под уровень воды, воздуз оподводящие патрубки снабжены распределительными коллекторами с вертикально расположенными соплами, выступающими над уровнем В.ОДЫ, и размещенными над соплами отражающими колпачками, боковые стенки которых имеют отверстия, расположенные ниже уровня воды.