ХОЛОДИЛЬНИК "ТРУБА В ТРУБЕ"

Данная полезная модель относится к области теплотехники и холодильной промышленности. Она может быть использована в производстве бытовых, промышленных холодильников, конденсаторов и теплообменников типа «труба в трубе», в дальнейшем используемых во всех отраслях промышленности.
Среди имеющихся в настоящее время аналогов данной полезной модели, известен «Теплообменник» (RU 2382969), преимущественно погружного вида типа «труба в трубе», содержащий укрепленную одним концом в трубной доске наружную трубу, заглушенную с другого конца, внутреннюю трубу, укрепленную в другой трубной доске и обращенной открытым концом к придонной зоне наружной трубы, внутренняя труба помещена по всей длине с зазором в кожух с возможностью перемещения, за пределами наружной трубы, по поверхности внутренней трубы, причем кромка кожуха, обращенная к придонной зоне наружной трубы, жестко соединена с кромкой внутренней трубы.
Недостатком данного технического решения является его преимущественно погружной тип использования. Что затрудняет его в применение в различных отраслях промышленности, кроме как в качестве модуля теплообменника погружного типа паропроизводящей корабельной ЯЭУ, работающей на жидкометаллическом теплоносителе в режиме переменных нагрузок.
Также известен «Теплообменник типа «труба в трубе» (RU 2035683), содержащий внутреннюю трубу с наружными цилиндрическими ребрами и установленным в ней турбулизатором в виде спиральной ленты, навитой на стержень, тангенциальный патрубок для подвода межтрубной среды и патрубок для ее вывода, цилиндрические ребра внутренней трубы выполнены полыми, а их полости сообщены с полостью последней.
Недостатком этого технического решения является сложность конструкции теплообменника из-за использования в нем внутренней трубы с наружными цилиндрическими ребрами и установленным в ней турбулизатором в виде спиральной ленты, навитой на стержень, что значительно затрудняет производство подобного теплообменника и повышает его себестоимость, соответственно снижая при этом прибыль производящего его предприятия.
Кроме того известен «Конденсатор бытового холодильника» (RU 2326297), содержащий змеевик для хладагента холодильника и емкость вокруг змеевика для испаряющегося охладителя. Змеевик вместе с емкостью представляет единую конструкцию типа "труба в трубе" с внутренней трубой для хладагента и внешней для охладителя, которым является легкокипящая жидкость. При этом внешняя труба является испарителем системы естественного охлаждения, конденсатор которой расположен на открытом воздухе и соединен с испарителем паро- и конденсатопроводом.
Недостатком данного технического решения является использование в нем внешней трубы, являющейся испарителем системы естественного охлаждения, конденсатор которой расположен на открытом воздухе, что может привести к преждевременной коррозии металла, из которого выполнено данное устройство, а также затруднить эксплуатацию данного конденсатора в промышленности.
Указанное изобретение является по совокупности существенных признаков наиболее близкой системой того же назначения к заявляемой полезной модели. Поэтому оно принято в качестве прототипа заявляемой полезной модели.
Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является расширение возможностей охлаждения газов, идущих под давлением.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемой полезной моделью, является увеличение поверхности теплообмена в холодильнике.
Сущность полезной модели состоит в том, что холодильник «труба в трубе» включает в себя трубу, заключенную в кожух. Отличается тем, что труба выполнена с продольным наружным оребрением. При этом внутри трубы размещен вытеснитель, выходящий из одного ее торца, тогда как другой ее торец закрыт заглушкой.
Кроме того в данном холодильнике «труба в трубе» труба может быть выполнена из алюминиевого сплава. Вытеснитель может быть выполнен в виде продольной стальной трубы. В кожухе со стороны выхода вытеснителя из трубы может быть размещен коллектор с отверстиями для входа и выхода охлаждающей воды. Также в кожухе могут быть размещены патрубок для входа газа с одной его стороны и патрубок для выхода газа с другой.
Краткое описание чертежей.
На фигуре 1 показан продольный разрез холодильника, а на фигуре 2 показан поперечный разрез холодильника.
Условные обозначения конструктивных элементов полезной модели, изображенных на чертежах: кожух (1), труба алюминиевая оребренная (2), вытеснитель (3), патрубок для входа газа (4), патрубок для выхода газа (5), заглушка (6), коллектор с отверстиями для входа и выхода охлаждающей воды (7).
Осуществление полезной модели.
Патрубок для входа газа (4) и патрубок для выхода газа (5) (фиг.1) размещены в цилиндрическом кожухе (1) с противоположных его концов. В цилиндрический кожух (1) заключена алюминиевая оребренная труба (2) (фиг.2). Для обеспечения высокого коэффициента теплопередачи от газа к трубе оребрение алюминиевой трубы выполнено продольным, наружным. По ребрам алюминиевой оребренной трубы (2) выполнены поперечные кольцевые прорези для осуществления турбулентного потока газа внутри кожуха (1). Внутри алюминиевой оребренной трубы размещен вытеснитель (3), который выходит из нее с одного торца, тогда как другой ее торец закрыт заглушкой (6). Вытеснитель выполнен в виде продольной стальной трубы. В кожухе стороны выхода вытеснителя из трубы, расположен коллектор с отверстиями для входа и выхода охлаждающей воды (7).
Описание работы.
Газ поступает через патрубок (4), затем проходит в пространстве между кожухом (1) и алюминиевой оребренной трубой (2), после чего выходит через патрубок (5). При этом он интенсивно охлаждается путем теплообмена с охлаждающей водой, которая входит через входное отверстие коллектора (7), идет в прямом направлении по полости между вытеснителем (3) и алюминиевой трубой (2), затем в обратном направлении по вытеснителю (3) и выходит через выходное отверстие коллектора (7).
Таким образом, из вышеизложенного следует, что в заявляемой полезной модели заявляемый технический результат: увеличение поверхности теплообмена в холодильнике достигается за счет использования трубы, заключенной в кожух. Труба выполнена с продольным наружным оребрением. При этом внутри нее размещен вытеснитель, который выходит из одного ее торца, тогда как другой торец закрыт заглушкой.
Промышленная применимость.
Автором изготовлен опытный образец заявленной полезной модели, испытания которого подтвердили достижение заявленного технического результата.
Заявляемый холодильник «труба в трубе» с повышенной поверхностью теплообмена реализован с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть изготовлен на любом промышленном предприятии и найдет широкое применение в холодильной промышленности.