Конденсатор-испаритель

 

Использование: изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплообменной аппаратуре, работающей в условиях кипения и конденсации рабочих сред, и может быть использовано в установках разделения воздуха. Сущность изобретения заключается в том, что конденсатор-испаритель содержит корпус 1, внутри которого расположены друг над другом теплообменные элементы 2, выполненные в виде параллелограмма . Полость кипения разделена перегородкой 3 на две, сообщающиеся между собой переливной трубой 4. Труба 3 служит для отвода пара кипящей жидкости из нижней полости в верхнюю и далее в общий патрубок 6. Коллекторы ввода 7 и вывода 8 размещены на поверхности кипения. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ц . g )pjgqgg

T и.-»

2л„ Бр

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4908163/06 (22) 05.02.91 (46) 15.05.93. Бюл. N 18 (71) Балашихинское научно-производственное объединение криогенного машиностроения им. 40-летия Октября "Криогенмаш" (72) В.В,Мазаев, В.И.Савельев, В.Е.Позняк и В.А.Гарин (56) Авторское свидетельство СССР

М 1153206, кл;. F 25,8 39/00, 1985. (54) КОНДЕ Н САТО P-И СПАРИТЕЛ Ь (57) Использование: изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплообменной аппаратуре, работающей в условиях

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплообменной аппаратуре, работающей в условиях кипения и конденсации рабочих сред и может быть использовано в установках разделения воздуха.

Целью изобретения является снижение металлоемкости и трудоемкости изготовления конденсатора-испарителя при обеспечении надежных гидродинамических условий работы, указанная цель достигается тем, что в конденсаторе-испарителе содержатся корпус с размещенными в нем одним или несколькими пластинчато-ребристыми теплообменными элементами, коллекторами с патрубками для входа и выхода конденсирующейся среды, согласно изобретению теплообменные элементы выполнены в виде параллелограмма. причем угол наклона стороны параллелограмма с параллельно ей расположенными каналами конденсации составляет к горизонтали 5-15, а каналы.. Ж «, 1815552 А1 (я)5 F 25 В 39/00, F 28 D 9/00 кипения и конденсации рабочих сред, и может быть использовано в установках разделения воздуха. Сущность изобретения заключается в том, что конденсатор-испаритель содержит корпус 1, внутри которого расположены друг над другом теплообменные элементы 2, выполненные в виде параллелограмма. Полость кипения разделена перегородкой 3 на две, сообщающиеся между собой переливной трубой 4, Труба 3 служит для отвода пара кипящей жидкости из нижней полости в верхнюю и далее в общий патрубок 6, Коллекторы ввода 7 и вывода 8 размещены на поверхности кипения, 3 з.п.ф-лы, 3 ил. кипения расположены под углом 0 — 15 к вертикали, Кроме того, коллекторы размещены на

Il0B8pxM0cTI кипения.

С целью исключения гидравлической неравномерности, а также с целью сохранения проходного сечения для циркулирующей среды, площади боковых сечений входа и выхода кипящей среды равновелики пло щадям сечений занятых коллекторами, а на- (Я садка, установленна в зоне боковых (Я сечений каналов кипения, выполнена пЕр- (Я форированной. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый конденсатор-испаритель отличается тем, что он выполнен ввиде параллелограмма,,с

° вааЪ углом наклона стороны параллелограмма и каналами конденсации к горизонтали 5-15 и каналами кипения с углом наклона к вертикали 0-150.

При наклоне каналов конденсации менее 5 слив конденсата затруднен. что приводит к заполнению каналов конденсации и

1815552 отключению поверхности теплообмена, а увеличение угла наклона более 15 приводит к увеличению габаритов аппарата, а также увеличению влияния гидростатического столба кйпящей жидкости, затапливающей теплообменный элемент, на рабочий температурный напор конденсатора-испарителя.

При наклоне каналов кипения более 15 к вертикали затрудняется эвакуация пара из них, существенно возрастает гидравлическое сопротивление, происходит запаривание каналов кипения и, как следствие, отключается часть рабочей поверхности теплообмена.

Размещение коллекторов на поверхности кипения позволяет располагать теплообменные элементы в вертикальном корпусе меньших размеров.

Выполнение площадей боковых сечений входа и выхода кипящей среды равно- 20 великими площадями сечений, занятых коллекторами, а насадки, установленной в зоне боковых сечений каналов кипения, перфорированной, исключает гидравлическую неравномерность и сохраняет проход- 25 ное сечение для циркулирующей среды, На фиг. 1 изображен предлагаемый конденсатор-испаритель; на фиг. 2 — полость конденсации теплообменного элемента; на фиг. 3 — полость кипения теплообменного 30 элемента.

Конденсатор-испаритель содержит корпус 1, внутри которого расположены друг над другом теплообменные элементы

2. выполненные-в виде параллелограмма.

Полость кипения разделена перегородкой 3 на две, сообщающиеся между собой, переливной трубой 4. Также имеется труба 5 для отвода пара кипящей жидкости из нижней полости в верхнюю и далее в общий патру- 40 бок 6.

В плоскость входа и выхода кипящей среды вынесены коллекторы входа 7 и,выхода 8 конденсирующейся среды. В теплообменных элементах 2 чередуются каналы 45 кипения 9 и конденсации 10, В каналах кипения, расположенных под коллектором 7 и над коллектором 8, установлена перфорированная насадка 11 с измененным углом наклона. 50

Конденсатор-испаритель работает следующим образом.

Пар на конденсацию подается в полости конденсации 10 теплообменных элементов 2 через коллекторы 7. 55 .Образующийся конденсат самотеком в о наклонных каналах с углом наклона 5 — 15 сливается в коллектор выхода 8.

Кипящая жидкость за счет циркуляционного напора, возникающего между жидкостью в корпусе 1 и парожидкостной смесью в каналах кипения, входит в каналы кипения снизу и, частично испаряясь, переливается в полость корпуса 1 через верхние кромки теплообменного элемента 2. При этом периметр перелива равен периметру верхнего сечения теплообменного элемента

2, что обеспечивает устойчивый режим циркуляции. Каналы кипения, оказавшиеся с одной стороны заглушенными коллекторами для ввода и вывода конденсирующейся среды, имеют выход в полость корпуса через . боковые поверхности. Переливная труба 4, размещенная в корпусе 1, установлена таким образом, что обеспечивает заданный уровень заполнения кипящей жидкостью верхнего теплообменного элемента, а избыточное количество жидкости переливается в нижнюю полость кипения. Пары, образовавшиеся в нижней полости кипения, через трубу 5 отводятся через верхнюю полость в общий отводящий патрубок 6.

Выполнение теплообменных элементов в виде параллелограмма с углом наклона стороны параллелограмма к горизонтали 515 и размещение коллекторов на поверхности кипения позволяет устанавливать теплообменные элементы друг над другом в . вертикальном корпусе меньших размеров, что снижает металлоемкость и трудоемкость изготовления.

Формула изобретения

1. Конденсатор-испаритель, содержащий корпус с размещенными в нем коллекторами, одним или несколькими пластинчато-ребристыми теплообменными элементами с каналами конденсации и каналами кипения, коллекторы с патрубками для ввода и вывода кипящей среды, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения металлоемкости и трудоемкости изготовления конденсатора-испарителя при обеспечении надежных гидродинамических условий работы, теплообменные элементы выполнены в аиде параллелограмма, причем угол наклона стороны параллелограмма с параллельно расположенными ей каналами конденсации составляет к горизонтали

a= 5 — 15 .

2, Конденсатор-испаритель по и, 1, о тл и ч а ю шийся тем, что угол наклона каналов кипения к вертикали составляет

P = O-15 .

3. Конденсатор-испаритель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что коллекторы размещены на поверхности кипения.

4. Конденсатор-испаритель по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ и.й с я тем, что, с целью исключения гидравлической неравномер1815552 нятых коллекторами, а нас д У а ка, становленная в зоне боковых сечений каналов кипения, выполнена перфорированной. анения проходного сечения для ности, сохран пло а и боковых циркулирующей среды, площади ний патрубков ввода и вывода кипящей сечении пат а ям сечений, засреды равновелики площадям комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, Производственно-издательский ком инат

Составитель В.Мазаев рр И.Ш лла

Техред M.Ìoðãåíòàë Корр.ектор . у

Редактор

3 каз 1632 Тираж и и ГКНТ СССР а в нного комитета по изо в бретениям и открытиям при

113035, Москва, 101