Способ работы теплообменного аппарата

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„ 250

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3855515/24-06 (22) 11.02.85 (46) 15. 08. 86. Бюл. № 30 (72) А.В.Вансевич, А.И.Смородин и В.Ю.Семенов (53) 66.045.1(088.8) (56) Патент Великобритании № 1473188, кл. F 4 S, опублик. 1965.

Авторское свидетельство СССР

¹ 619758, кл. F 28 F 19/00, 1976. (54)(57) СПОСОБ РАБОТЫ ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА путем последовательного прохождения охлаждающей среды через трубные пространства секций, а охлаждаемой — через межтрубные пространства по комбинированной схеме прямоток-противоток по отношению к охлаж(59 4 F 28 D 7/00, F 25 В 19/02, F 28 F l9 00 дающей среде, причем охлаждаемую среду перед подачей в секции разделяют на потоки, а после прохождения каждым из них одной секции их смешивают, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена в процессе охлаждения криогенных жидкостей до температуры, близкой к температуре замерзания, путем уменьшения толщины слоя твердых отложений в межтрубном пространстве и снижения гидравлического сопротивления, после разделения один поток направляют в первую по ходу охлаждающей среды секцию по схеме прямотока, а второй — в последующую по схеме противотока.

1250

15

30

Тираж 589 Подписное

Заказ 4397/33

ВНИИПИ

Производств.-полиграф. пред-е, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к криогенной технике, а конкретно к теплообменным аппаратам криогенных установок, в которых должно быть обеспечено отсутствие отложений твердой фазы в межтрубном пространстве при охлаждении криогенной жидкости до температуры, близкой к замерзанию.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена в процессе охлаждения криогенных жидкостей до температуры, близкой к температуре замерзания, путем уменьшения толщины слоя твердых отложений в межтрубном пространстве и снижения гидравлического сопротивления.

На фиг. 1 изображен теплообменный аппарат, реализующий предлагаемый способ; на фиг. 2 — вариант теплообменного аппарата.

Теплообменный аппарат содержит секции 1 и 2 с трубным пространством, по которому проходит поток 3 охлаждающей среды, и с межтрубным пространством, по которому проходит поток

4 охлаждаемой среды.

Теплообменный аппарат работает следующим образом.

Поток 4 охлаждаемой среды (фиг.1) делится на два потока, первый из которых направляется в секцию 1, где реализует прямоточный теплообмен с потоком 3, а второй следует в секцию

2, осуществляя противоточный теплооб821

2 мен с потоком 3, вышедшим из секции

1. Затем оба потока охлаждаемой среды объединяются в точке 6 и отводятся из теплообменного аппарата, Поток 4 охлаждаемой среды (фиг.2) целиком направляется в секцию 2 в противоток c потоком 3 охлаждающей среды, а затем поток 4 осуществляет прямоток с потоком 3 в секции 1 и удаляется из аппарата (точка 6) .

Например, при охлаждении жидкого кислорода от 90 до 57 К потоком газообразного гелия, имеющего температуру входа 22 К, а температуру выхода

70 К, по схеме чистого противотока на наружной поверхности труб холодного конца теплообменного аппарата тол-. щина льда достигает максимального значения (кислород охлаждается гелием с самой низкой температурой). Это обстоятельство приводит к тому, что отсутствие льда на поверхности труб может быть обеспечено трудновыполнимым значением соотношения коэффициента теплоотдачи охлаждаемой среды к охлаждающей среде (8-10).

Согласно предлагаемому способу работы теплообменного аппарата температура гелия в точке 5 примерно на

30 К выше, и, следовательно, слой льда имеет меньшую толщину. Соотношение указанных коэффициентов в этом случае равно 1, что вполне реализуемо.