Испаритель затопленного типа

 

Изобретение может быть использовано в кожухотрубных и кожухозмеевиковых теплообменных аппаратах, внутри которых происходит кипение рабочего тела. Цель изобретения - интенсификация теплообмена испарителя. Корпус 1 испарителя имеет патрубки для подвода жидкого хладагента и отвода его паров, расположенные соответственно в нижней и верхней частях корпуса 1. Пучок горизонтальных теплообменных труб закреплен в трубных решетках 2 и 3. Крышка 5 имеет патрубки 6 и 7 подвода и отвода теплоносителя соответственно. Между горизонтальными параллельно установленными перфорированными перегородками 9,10,13 и 14 размещены три слоя макрочастиц. Перегородки 9,10,13 и 14 расположены соответственно вдоль нижней образующей первого ряда труб на высоте среднего уровня хладагента на входе в патрубок для отвода паров хладагента и на выходе из патрубка для подвода жидкого хладагента. Макрочастицы нижнего слоя, размещенного между перегородками 9 и 14, плотно упакованы, а в двух верхних слоях размещены свободно. Конструкция испарителя позволяет увеличить интенсивность процесса кипения на пучке труб, увеличить локальную скорость омывания парожидкостной смесью трубного пучка и предотвратить попадание влажного пара и пены во всасывающий патрубок. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (s)) 4 F 25 В 39/02, F 28 D 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОЬ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4312474/23-06 I (22) 13.07. 87 (46) 23.07.89. Вюп. 1(27 (71) Ленинградский технологический институт холодильной промышленности (72) К.Н. Кошкина, В.Л. Сысоев, В.М.Мизин и Ю.М.Данилов (53) 621.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

 1143945, кл. F 28 0 1/04, 1986. (54) ИСПАРИТЕЛЬ ЗАТОПЛЕННОГО ТИПА (5 7) Изобретение может быть использовано в кожухотрубных и кожухозмеевиковых теплообменных аппаратах, внутри которых происходит кипение рабочего тела. Цель изобретения — интенсификация теплообмена испарителя. Корпус 1 испарителя имеет патрубки для подвода жидкого хладагента и отвода его паров, расположенные соответственно в нижней и верхней частях корпуса 1.

Пучок горизонтапьных теплообменных

2 труб закреплен в трубных решетках 2 и 3. Крышка 5 имеет патрубки подвода

6 и отвода 7 теплоносителя. Между горизонтальными параллельно установленными перегородками 9, 10, 13 и 14 размещены три слоя макрочастиц. Перегородки 9, 1О, 13 и 14 расположены соответственно вдоль нижней образующей первого ряда труб на высоте среднего уровня хладагента на входе в гатрубок для отвода паров хладагента и на выходе из патрубка для подвода жидкого хладагента. Макрочастицы нижнего слоя, размещ нного между перегороцками 9 и 14, плотно упакованы, а в двух верхних слоях размещены свсбодно.

Конструкция испарителя позволяет увеличить интенсивность процесса кипения на пучке труб, увеличить локапьную скорость омывания парожидкостной смесью трубного пучка и предотвратить попадание влажного пара и пены во всасывающий патрубок. 2 ил.

3 149560

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам кожухотрубных и кожухоэмеевиковых теплообменных аппаратов затопленного типа, внутри которых происходит кипение рабочего тела, например к испарителям затопленного типа для холодильных машин, предназначенных для предприятий Агропрома, химической, нефтя- 10 ной и других отраслей промышленности, а также для охлаждения воздуха в системах кондиционирования °

Цель изобретения — интенсификация теплообмена. 15

На фиг. 1 изображен испаритель затопленного типа; на фиг. 2 — макро.частицы дисперсного слоя при перемешивании парожидкостной смеси и сбиве пены. 20

Испаритель затопленного типа содержит цилиндрический корпус l с прикрепленными к нему двумя трубными решетками 2 и 3. К последним присоединены две крышки 4 и 5,, причем в крышке 5 установлены патрубки для подвода 6 и отвода 7 теплоносителя, В трубных решетках закреплен пучок горизонтальных труб В.

В корпусе 1 испарителя размещены 30 две сетки (или перфорированные решетки) 9 и 10, ячейки которых меньше минимального диаметра частиц дисперсного материала. При этом сетка 9 расположена на уровне нижней образующей первого ряда трубного пучка, а сетка 10 — на высоте среднего уровня заполнения аппарата.

Для отвода паров холодильного агента и подвода жидкого холодильно- 40

ro агента в корпусе аппарата имеются соответственно патрубки 11 и 12, причем сетка 13 перекрывает проходное сечение парового патрубка 11 а сетка 14 — проходное сечение жидкостного 45 патрубка 12. На сетке 14 находится слой 15 дисперсного материала, на сетке 9 — слой 16 дисперсного материала, на сетке 10 — слой 17 дисперсного материала, состоящий из макрочастиц.

Испаритель работает следующим образом.

После дросселирования паржидкостная смесь через жидкостный патрубок

12 и сквозь сетку 14 поступает в кор- . пус испарителя и, проходя слой 15, равномерно распределяется по всей

\ площади аппарата. Минуя сетку 9, холодил ьный агент на чин ает кинет ь с образованием пузырьков пара на поверхности теплообменных труб, Достигая отрывного диаметра, пузырьки пара всплывают и возбуждают слои мик рочастиц. Они совершают вихревые движения и, сталкиваясь с пузырьками пара, разбивают их, а наталкиваясь на поверхность теплообменных труб, сбивают паровой пограничный слой, в. результате чего происходит отрыв паровых пузырьков, не достигших отрывного диаметра, Эти процессы увеличивают интенсивность процесса кипения на пучке труб. Совершая вихревое подъемно-опускное движение, макрочастицы также осуществляют перемешивание парожидкостной смеси, увеличивая ее локальную скорость смывания трубного пучка.

В процессе кипения парожидкостной смеси образуется влажный пар, а на поверхности жидкости — слой пены.

Дпя предотвращения попадания влажного пара и пены во всасывающий патрубок служат макрочастицы слоя, которые выполняют роль отбойников жидкости.

Влажный пар, поднимаясь через спой крупных частиц, освобождается от влаги, а жидкость оседает на поверхности макрочастиц и стекает в зону кипения. Аналогично действует и механизм разрушения пены. Достигая слоя движущихся макрочастиц, в результате смятия пена разрушается и стекает в слой жидкости.

Макрочастицы могут быть выполнены иэ полипропилена, селикагеля, калийморденита и других подобных материалов, не меняющих своих свойств при взаимодействии с R 22 и аммиаком.

Результаты, полученные с помощью математического моделирования, показали, что применение предлагаемого технического решения позволяет увеличить производительность аппарата на

20 — 253 по сравнению с известным в зависимости от значений плотности теплового потока в испарителе. Кроме того, снижается себестоимость производства испарителей затопленного типа за счет снижения метаплоемкости аппарата путем удаления части тепцообменных труб, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Испаритель затопленного типа, содержащий цилиндрический корпус с патСоставитель Н.Алексеева

Техред М.Дидык

Корректор В. Гирняк

Редактор И.Дербак

Заказ 4244/37 Тираж 462 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

1495605 6 руб ами для подвода жидкого хладаген- при этом первая перегородка устанонта и отвода его паров, расположенны- лена вдоль нижней образующей первого ми соответственно в нижней и верхней ряде труб, вторая — на высоте среднечастях корпуса, пучок горизонтальных го уровня хладагента третья — на

Э теплообменных труб, закрепленных в входе в патрубок для отвода паров трубных решетках, и крышки с патруб- хладагента, четвертая - на выходе из ками для подвода и отвода теплоноси- патрубка для подвода жидкого хладтеля, отличающийся тем, агента, причем макрочастицы нижнего что, с целью интенсификации теплооб- 10 слоя, размещенного между первой н мена, он снабжен горизонтальными па- четвертой перегородками, .плотно раллельно установленными перфориро- упакованы, а в двух верхних ванными перегородками с размещенными слоях размещены свободмежду ними тремя слоями макрочастиц, но.