Парогенератор и способ работы парогенератора

 

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано при вибровоздействии на испаряемую жидкость (Ж). Цель - повышение экономичности путем интенсификации теплообмена. Парогенератор содержит теплообменную поверхность в виде чередующихся горизонтальных низкотеплопроводных и высокотеплопроводных участков (У) 1 и 2 и установленные над ними паросборники 3, соединенные узлом 4 крепления, механически связанным с вибровозбудителем (В) 5. Один из У 2 выполнен из верхнего и нижнего слоев (С) 6 и 7 материалов с различной термоЭДС, электрически подключенный каждый к В 5, а толщина δ C 6 удовлетворяет соотношению δ ≤ 0,3 √ λ C ρ)<SB POS="POST">ж</SB>/ (λ C ρ)<SB POS="POST">м</SB>, где (λ Cρ)<SB POS="POST">ж</SB> и (λ C ρ)<SB POS="POST">м</SB> - соответственно коэффициент теплопроводности, удельная массовая теплоемкость и плотность Ж и материала С 6. Объем V паросборника 3 удовлетворяет соотношению V ≥ 1/3 φ D<SP POS="POST">3</SP>, где D - эквивалентный диаметр У 2. На У 2 испаряют Ж в режиме пузырькового кипения. Узел 4 подвергают вибрации посредством В 5 с частотой F, равной частоте генерации пузырей, и амплитудой, пропорциональной F, причем ускорение A вибровоздействия поддерживают согласно соотношению A = 3<SP POS="POST">.</SP> F<SP POS="POST">1,4</SP>, а параметры Ж поддерживают согласно соотношению IA √ PR/BO = 36, где IA, PR, BO - соответственно числа Якоба, Прандтля и Бонда. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

сйюз сОаг тских

СОЦИАЛИСТИчЕ KViX

РЕСПУоЛИК (51)5 Р 28 F i>!14

ГОСУДАРСТВЕГШ.М КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕ1ЕНИЯМ И 01КРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

Y. АВТОРСТВ,СГУ1У СВИДЕТЕЛ6СТВУ (5<<0 3

Срм соотношению

1 (21) 4661836/06 (22) 13.03.89 (46) 30.08.91. Бюл.й 32 (71) Институт технической те",:лофизи -., / I

УССР (72) В.А.Антоненко, Ю.Н,Островский, Г,Р.Кудрицкий, Л.В Кудрицкая и Ю.Г.Чистяков (53) 621.565 (088.8) (56) Авторское свидетепьс-. во .СР

М 1183822, кл. F 28 F 13/С" 198:-:

Авторское свидетельство ССС:

М 1015239, кл. F 28 F 13/14 1981

Авторское свидетел1.ство СССР

М 1250831, кл. F 28 F 13/14, 1985. (54) ПАРОГЕНЕРАТОР И СПОСОБ РАБО161

ПАРОГЕНЕРАТОРА (57) Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано при вибровоздействии на испаряемую жидкость (Ж). Цель — повышение экономичности путем интенсификации теплообмена. Парогенератор содержит теплообменную поверхность в виде чередующихся горизонтальных низкотеплопроводных и высокотеплопроводных участков (У) 1 и 2 и

» ЬЫ 1673827 А1 становленные над ними паросборники 3. соединенные узлом 4 крепления, механически связанным с вибровоэбудителем (8) 5.

О",ин иэ У2 выполнен из верхнего и нижнего слг>ев (С) 6 и 7 материалов с различной термоЭ/1С, электрически подключенных каждый к 85,,а толщина д С 6 удовлетворяет где (). Ср) и (). Ср) — соответственно - оэффициент теплопроводности, удельная массовая теплоемкость и плотность Ж и материала С 6. Обьем V паросборника 3 удовлстворяет соотношению V 1/3 л d где d — эквивалентный диаметр У 2. На У 2 испаряют Ж в режиме пузырькового кипения.

Узел 4 подвергают вибрации посредством В

5 с частотой f, равной частоте генерации пузырей и амплитудой, пропорциональной причем ускорение а вибровоздействия поддерживают согласно соотношению

3 t1I 4 согласно соотношению la т/Рг/Во = 36, где

la, Рг, Во — соответственно числа Якоба.

Прандтля и Бонда. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

1673627

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в парогенераторах, использующих вибровоэдействие на испаряемую жидкость.

Цель изобретения — повышение экономичности путем интенсификации теплообмена.

На чертеже приведен предложенный парогенератор, осуществляющий предложенный способ.

Пэрогенератор содержит теплообменную поверхность в виде чередующихся горизонтальных низкотеплопроводных и высокотеплопроводных участков 1 и 2 соответственно и установленные над последними паросборники 3, соединенные между собой узлом 4 крепления, механически связанными с вибровозбудителем 5. По крайней мере один из высокотеплопроводных участков 2 выполнен иэ верхнего и нижнего слоев 6 и 7 материалов с различной термоЭДС, электрически подключенных каждый к вибровоэбудителю 5, причем толщина верхнего слоя 6 удовлетворяет соотношению. д 0,3 где (Л Ср )к — соответственно коэффициент теплопроводности, удельная массовая теплоемкость и плотность испаряемой жидкости; (А Cp) — соответственно коэффициент теплопроводности, удельная массовая теплоемкость и плотность материала верхнего слоя.

Объем Ч каждого паросборника 3 удовлетворяет соотношению

V) 1кбз где Ь вЂ” эквивалентный диаметр высокотеплопроводного участка 2.

Вибровозбудитель 5 имеет управляющую обмотку 7, к которой через преобразователь 8 подключены верхний и нижний слои 6и 7.

При конкретном выполнении парогенератора в качестве материалов с высокой и низкой теплопроводностью могут быть выбраны медь и текстолит. Иэ соотношения а /Рг/Во = 36 (la, Рг, Во — соответственно числа Якоба, Прандтля и Бонда) выбирают диаметр высокотеплопроводных участков 2.

Например, в режиме изолированных паровых пузырей при атмосферном давлении neperpes теплообменной поверхности составляет величину до 10К. Тогда для воды

d = 2,5 мм. Верхний слой 6 может быть выполнен иэ пермаллоя (термоЭДС пары медь-пермаллой составляет около 0,05

10 птВ/К). Паросборники 3 могут быть выполнены из органического стекла с объемом 16 мм, Способ работы парогенератора следующий.

Воду испаряют при атмосферном давлении на высокотеплопроводных медных участках 2 в режиме изолированных паровых пузырей(эквивалентный диаметр d участков

2 составляет 2,5 мм) при перегреве теплообмен ной поверхности 10К (относител ь но температурыы насыщения). Частота f u амплитуда А образования паровых пузырей составляют при этом 40 с и 4К. Благодаря

-!

15 электрической связи вибровозбудителя 5 с верхним и нижним слоями узел 4 крепления паросборников 3 подвергают вибрации с той же частотой f = 40 с и амплитудой, -! пропорциональной величине А, если по20 следняя меняется со временем. Ускорение а вибровоздейсiâèÿ поддерживают при этом равным величине 3 f т.е. 525 м/с, а . б параметры испаряемой жидкости поддерживают согласно соотношению

25 la / Рг/Во = 36.

Интенсификация теплоотдачи по сравнению с:1рототипом составляет 20 ф,, По мере увеличения перегрева поверхности (плотности теплового потока) частота пуль30 саций температуры теплообменной поверхности возрастает, а амплитуда пульсаций уменьшается, при этом знергозатраты пропорциональны интенсивности колебаний, i.е. произведению А f которое уменьшает2 3

35 ся вдвое при увеличении перегрева поверхности до 20 К, Состветсг венно уменьшаются и затраты энергии на вибровоздействие.

При перегревах поверхности порядка 20 К амплитуда пульсаций температуры поверх40 ности снижается до порога чувствительности преобразователя 5 и вибровоздействие на теплоноситель практически прекращается. Дальнейшее увеличение перегрева (до

2S/30 К) приводит к обргзованию на повер45 хности нестабильных паровых пленок и росту амплитуды пульсаций температуры до величины, обеспечивающих включение вибровозбудителя, что обеспечивает при А = 1,5

К интенсификацию теплоотдачи по сравне50 нию с прототипом на 20 — 25 Р.

Формула изобретения

1. Парогенерэтор, содержащий теплообменную поверхность в виде чередующихся горизонтальных низкотеплопроводных и

55 высокотеплопроводных участков и установленные над последними паросборники, соединенные между собой узлом крепления, механически связанным с вибровозбудителем, отличающийся тем, что, с целью

1673827 повышения экономичности путем интенсификации теплообмена, по крайней мере один из высокотеплопроводных участков выполнен иэ верхнего и нижнего слоев материалов с рвэличной тврмоЭДС, электрически подключенных каждый к вибровозбудителю, причем толщина д верхнего слоя удовлетворяет соотношению д <03

Составитель Г,Савватимский

Редактор А,Долинич Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Заказ 2908 Тираж 373 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 где (А Ср)ж — соответственно коэффициент теплопроводности. удельная массовая теплоемкость и плотность испаряемой жидкости; (Л Cp) — соответственно коэффициенг теплопроводности, удельная массоваэ теплоемкость и плотность материала верхнего слоя. а объем Ч каждого сборни .а паса л-влетворяет соотношению

Ч л 4 з где d —. эквивалентный диаметр высокотеплопроводного участка, 2, Способ работы парогенератора путем

5 испарения жидкос .1 на высокотеплопроводных участках в режиме пузырькового кипения. отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности путем интенсификации теплообмена, узел крепления па10 росборников подвергают вибрации посредством вибровозбудителя с частотой

f, равной частоте генерации паровых пузыоей, и амплитудой вибрации, пропорциональной этой частоте, причем ускорение а

15 вибровозбудителя поддерживают согласно соотношению

3, 11,4 а параметры испаряемой жидкости поддерживают согласно соотношению

20 la 1/РГ/Во - 36, где la, Pr и Во — соответственно числа

Якоба. Прандтля и Бонда.