Испаритель

(51)5 Г 25 В 39/02 ЮУГ аМЙ)ЯЩ 1 ъ ДЯвэ 1 лфцьц+ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Специальное проектно-конструкторскотехнологическое бюро "Эксимер" при Одесском институте низкотемпературнойэнергетики(56) Авторское свидетельство СССРМ 1657902, кл. Е 25 В 39/02, 1988,(57) Использование: теплообменные аппараты систем охлаждения с аккумулятором холода, применяемые в холодильной технике при импульсной нагрузке с регламентированными параметрами импульса, Сущность изобретения: теплоиэоляция нижней части кожуха выполнена в виде съемного короба 16, охватывающего днище 17 и часть боковых стенок, имеет толщину, уменьшающуюся в направлении сверху вниз до съемного короба 16, снабженного отверстиями 20. Днище 17 снабжено упорами 21. 1 ил,Изобретение относится к теплообменным аппаратам систем охлаждения саккумулятором холода и может быть использовано в холодильной технике при импульсной нагрузке с регламентированнымипараметрами импульса и является усовершенствованием испарителя по авт.св, М1657902,Известный испаритель содержит кожух,в котором расположен аккумулятор холодаи ряды горизонтальноустановленных в шахматном порядке труб для хладагента и теплоносителя, концы которых соответственноперекрестно соединены калачами и снабжены поперечными пластинчатыми ребрами,каждое из которых обьединяет не менеедвух рядов. труб.Недостатком данного испарителя является то, что охлаждение теплоносителя происходит с использованием холодильноймашины как в летнее, так и в зимнее времягода, что приводит к повышенным энергетическим затратам, выработке моторесурсакомпрессора, Кожух, в котором расположениспаритель, открыт сверху, поэтому в холодное время года вода замерзает сверху вниз,так как вода у поверхности имеет температуру наиболее близкую к температуре замерзания, охлаждаясь не только за счетинтенсивного подвода холода, но и за счетиспарения. По мере роста толщины верхнейкорки льда давление под ней увеличиваетсяза счет объемного увеличения кристалловльда, Если верхняя корка достаточно прочна, сосуд разрушается, что приводит к снижению эксплуатационной надежностиаппарата вплоть до выхода его из строя.Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и сокращениеэнергозатрат в зимнее время года при выполнении кожуха теплоиэолированным совсех сторон.Поставленная цель достигается тем, чтотеплоизоляция нижней части кожуха выполнена в виде съемного короба, охватывающего днище и часть боковых стенок, атеплоизоляция остальной части последнихимеет толщину, уменьшающуюся в направ. лении сверху вниз до сьемного короба. приэтом последний выполнен с отверстиями, аднище кожуха снабжено упорами, пропущенными через эти отверстия,Наличие теплоизоляции со всех сторонкожуха способствует реализации оптимальной работы испарителя в летнее время годаэа счет уменьшения теплопритоков извне.В зимнее время года наличие теплоизоляции сверху и частично на боковых стенках(при снятой теплоизоляции с нижней частикожуха) позволяет производить направлен 10 произойдет 30 50 20 25 40 45 ную наморозку аккумулирующего вещества от дна кожуха к его верхней части, используя естественный холод атмосферного воздуха. Полная наморозка льда завершится в верхней части кожуха в результате обьемного расширения аккумулирующего вещества в пространство между теплоиэоляцией сверху и зеркалом аккумулирующего вещества. В этом случае разрушение кожуха не Выполнение теплоизоляции остальной части боковых стенок уменьшающейся в направлении сверху вниз до съемного короба усиливает эффект направленной наморозки льда и интенсифицирует этот процесс Наличие упоров, которыми снабжено днище, способствует интенсификации охлаждения дна за счет образования воздушного канала между полом и дном,На фиг.1 изображен предлагаемый испаритель,Испаритель содержит кожух 1, в котором расположен аккумулятор 2 холода и ряды 3 горизонтально установленных труб для хладагента 4 и теплоносителя 5 с поперечными пластинцатыми ребрами 6. Концы труб 4 и 5 снабжены калачами 7 для перекрестного их соединения. Трубы 4 и 5 расположены в шахматном порядке, а каждое ребро 6 обьединяет не менее двух рядов 3 труб 4 и 5, Аккумулятор холода 2 представляет собой вещество, например воду, эвтектическую смесь или кристаллогидрагы, Ребра 6 размещены на трубах 4 и 5 с соответствующим шагом (не показан). Проток теплоносителя и хладагента осуществляется в трубах 4 и 5, расположенных рядом.Подача теплоносителя от потребителя осуществляется в подающий коллектор 8, а затем в вертикальные ряды 9 труб 5. Выход теплоносителя к потребителю осуществляется через выходной коллектор 10.Вход хладагента от холодильной машины (не показана) осуществляется через вертикальный коллектор 11 в вертикальные ряды 12 труб 4. Выход хладагента к холодильной машине осуществляется через коллектор 13. Уровень жидкой фазы аккумулирующего вещества контролируется поплавковым указателем 14 уровня. Кожух 1 снабжен теплоизолированной крышкой 15, Теплоизоляция нижней части кожуха выполнена в виде съемного короба 16, охватывающего днище 17 и часть боковых стенок 18 кожуха 1, а теплоиэоляция 19 остальной части боковых стенок имеет толщину, уменьшающуюся в направлении сверху вниз до съемного короба 16, снабженного отверстиями 20. Днище 17 снабже5 10 20 25 30 35 40 45 50 55 но упорами 21, пропущенными через отверстия 20.Испаритель работает следующим образом.В зимнее время года при отрицательных температурах атмосферного воздуха теплоизоляцию 16 снимают. Неиэолированные дно 17 и часть боковых стенок 18 кожуха 1 непосредственно контактируют с окружающей средой. В связи с различным термическим сопротивлением кожуха 1, обусловленным наличием сверху тепло- изолированной крышки 15 и теплоизоляции 19 боковых стенок, происходит переохлаждение акумулирующего вещества аккумулятора холода 2 до температуры кристаллизации. Во внутренчий обьем кожуха 1 начинается направленная наморозка льда, сначала в нижней части, увеличиваясь по высоте снизу вверх. В результате объемного расширения вода вытесняется в пространство под теплоизолированную крышку 15. Накапливается массив льда, аккумулирующий энергию атмосферного холода, увеличиваясь от дна 17 до крышки 15. Полная наморозка льда завершается в верхней части кожуха. Разрушение кожуха не произойдет в связи с наличием указателя 14 уровня, гарантирующим наличие пространства между теплоизолированной крышкой 15 и зеркалом аккумулирующего вещества, Это пространство должно составлять не менее объема увеличения аккумулирующего вещества в процессе его перехода в твердую фазу, Сверху зеркало аккумулирующего вещества 2 при достаточной теплоизоляции крышки 15 и теплоизоляции 19 боковых стенок не должно покрываться льдом, А если и образуется корка льда, она будет тонкой и непрочной,Выполнение теплоизоляции 19 на боковых стенках переменной величины от крышки 15 до сьемного короба 16 усиливает эффект направленной наморозки льда и интенсифицирует этот процесс, так как увеличивается приток холода окружающей среды ко дну и к части боковых стенок 18.Применение упоров 21, расположенных в отверстиях 20 съемной теплоизоляции 16 и примыкающих ко дну 17, способствует интенсификации охлаждения дна 17, так как грунт имеет, как правило, более высокую температуру, чем окружающая среда. Образуемый воздушный канал между дном 17 и полом позволяет осуществлять соответствующую естественную циркуляцию атмосферного воздуха, охлаждающего днище 17,В зимнее время года холодильная машина не работает, в ряды 3 горизонтально установленных труб для хладагента 4 хладон не подают, После превращения аккумулирующего вещества аккумулятора холода 2 в твердую фазу, испаритель используют по своему прямому назначению для снятия импульсно-периодической нагрузки. В трубы 5 через коллектор 8 подают теплоноситель, который пропускают через вертикальные ряды 9 труб, соединенных калачами 7, а от. бирают через коллектор 10, Теплообмен между теплоносителем и аккумулирующим веществом 2 осуществляется через стенки труб 5, ребра 6 и трубы 4, представляющие в совокупности своеобразную ребристую поверхность, При подаче нагрузки происходит интенсивное таяние аккумулирующего вещества 2 и превращение его в жидкую фазу, за счет чего снимается пиковая импульсная нагрузка, Таяние начинается вокруг трубок 5, затем ребер 6 и труб 4, В интервале между импульсами, в связи с постоянным притоком холода окружающей среды, происходит замораживание аккумулирующего вещества 2 и переход его в твердую фазу. Таким образом, в зимнее время осуществляют работу в импульсно-периодическом режиме с регламентированными параметрами импульса беэ использования холодильной машины, При заданных значениях параметров импульса определяют ве- . личину поверхности дна 17 и боковых стенок 18, не покрытых теплоизоляцией 16, позволяющую согласовать воэможности льдообразования в интервалах между импульсами и оттайкой в период пиковой нагрузки импул ьса.Формула изобретения Испаритель по авт.св, И 1657902, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыыения эксплуатационной надежности и сокращения энергозатрат в зимнее время года при выполнении кожуха теплоизолированным со всех сторон, теплоизоляция нижней части кожуха выполнена в виде съемного короба, охватывающего днище и часть боковых стенок, а теплоизоляция остальной части последних имеет толщину, уменьшающуюся в направлении сверху вниз до сьемного короба, последний выполнен с отверстиями, а днище кожуха снабжено упорами, пропущенными через эти отверстия,