Испарительный конденсатор

 

Изобретение относится к холодильной технике, пищевой, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, газовой и другим отраслям промышленности. Испарительный конденсатор содержит корпус с размещенными в нем трубным пучком с конденсирующимся рабочим веществом (хладоагентом), разбрызгивающим устройством, вентилятором, причем разбрызгивающее устройство выполнено в виде распределительных труб с орошающими отверстиями, подключенных к источнику орошающей жидкости (воды) и горизонтально расположенных над трубным пучком, при этом орошающие отверстия выполнены на верхней образующей распределительных труб таким образом, чтобы через каждое отверстие осуществлялось фонтанирование жидкости вертикально вверх или под углом, а над орошающими отверстиями установлены отражающие поверхности, посредством которых фонтанирующая жидкость отбрасывается вниз и разбрызгивается, причем на конце распределительной трубы на ее нижней образующей выполнены отверстия, посредством которых осуществляется дренаж из распределительной трубы загрязняющих жидкость включений. Технический результат заключается в повышении надежности и экономичности работы испарительного конденсатора. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к теплообменным устройствам и может быть использовано в холодильной технике, пищевой, нефтеперерабатывающей и газовой промышленности.

Известны испарительные конденсаторы (см.а.с. СССР N 994891, МПК F 28 B 1/02, F 28 D 5/02, 1983 или а.с. СССР N 251600, МПК F 28 B 1/02, 1969, или кн. Мальгина Е.В. и др. Холодильные машины и установки.-М.: Пищепромиздат, 1980, с. 181, 182, рис. 68), содержащие корпус с размещенными в нем трубным пучком с конденсирующимся рабочим веществом (хладоагентом), разбрызгивающим устройством, вентилятором, каплеуловителем, причем разбрызгивающее устройство выполнено в виде распределительной трубы с орошающими отверстиями (форсунками), подключенной к источнику орошающей жидкости (воды) и горизонтально расположенной над трубным пучком, при этом орошающие отверстия выполнены на нижней образующей распределительной трубы таким образом, чтобы через эти отверстия осуществлялось истечение орошающей жидкости вниз.

Помимо перечисленных элементов испарительные конденсаторы по указанным а.с. N 994891, 251600 содержат в корпусе еще ряд элементов, таких как форконденсатор, представляющий собой трубный пучок с перегретым рабочим веществом, расположенный над разбрызгивающим устройством и предвключенный трубному пучку с конденсирующимся рабочим веществом, а также поддон и др.

Недостатком известных испарительных конденсаторов являются низкие надежность и экономичность, которые обусловлены забивкой орошающих отверстий (форсунок) загрязняющими орошающую жидкость (воду) включениями (песчинки, мусоринки и т.п.). Причем, как показывает практика, происходит это не смотря на использование соответствующих фильтров в линии подачи орошающей жидкости к распределительной трубе. Забивка форсунок обусловливает неравномерность орошения трубного пучка, что приводит к росту давления конденсации, т.е. к перерасходу энергии холодильной установкой, в состав которой этот конденсатор входит. Забивка форсунок требует проведения ремонтных работ, что связано с выключением конденсатора из работы и, следовательно, с уменьшением холодопроизводительности холодильной установки и, значит, с ухудшением качества или потерей продукции. Ремонтно-восстановительные работы связаны с дополнительными эксплуатационными затратами на проведение демонтажа форсунок, их прочистку и обратный монтаж. Кроме того, сами по себе форсунки являются довольно непростыми изделиями и потому заметно увеличивают стоимость испарительного конденсатора.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков аналогом к заявленному изобретению является испарительный конденсатор по книге Е.В.Мальгина (см. выше), который и выбран в качестве прототипа. Более подробно работа таких конденсаторов описана в кн. Лашутина Н.Г. Холодильная техника в мясной и молочной промышленности.-М.: Пищепромиздат, 1979, с. 63, 65, рис. 37.

Сущность изобретения.

Изобретение направлено на решение задачи по повышению надежности и экономичности работы испарительного конденсатора. Это обеспечивается достижением такого технического результата, как исключение забивки орошающих отверстий, благодаря чему повышается равномерность орошения трубного пуска, исчезает надобность в проведении ремонтно-восстановительных работ и связанных с ними выключением конденсатора из работы и дополнительными эксплуатационными затратами на прочистку орошающих отверстий.

Изобретение характеризуется следующими существенными признаками: содержит корпус с размещенным в нем трубным пучком с конденсирующимся рабочим веществом, разбрызгивающим устройством, вентилятором, причем разбрызгивающее устройство выполнено в виде одной или нескольких распределительных труб с орошающими отверстиями, подключенных к источнику орошающей жидкости и горизонтально расположенных над трубным пучком, при этом (далее следуют отличительные от прототипа признаки) орошающие отверстия выполнены на или в области верхней образующей распределительных труб таким образом, чтобы через каждое отверстие осуществлялось фонтанирование орошающей жидкости вертикально вверх или под углом, а над орошающими отверстиями установлены отражающие поверхности, посредством которых фонтанирующая жидкость отбрасывается вниз и разбрызгивается, причем на конце или ближе к концу распределительной трубы на или в области ее нижней образующей выполнены одно или несколько отверстий, посредством которых осуществляется дренаж из распределительной трубы загрязняющих жидкость включений.

В частных случаях, конкретных формах выполнения изобретение характеризуется дополнительно следующими существенными признаками: орошающие отверстия на смежных распределительных трубах расположены в одну или несколько параллельных друг другу линий, а отражающая поверхность выполнена в виде общего элемента (крыши) над отверстиями, расположенными в линию, при этом отражающие поверхности над отверстиями, выполненными в несколько параллельных линий, расположены в плане с зазорами друг другу для прохода вверх паров испарившейся орошающей жидкости и воздуха; отражающая поверхность выполнена вогнутой и представляет собой, например, часть трубы, разрезанной вдоль образующих, расположенных диаметрально или близко диаметрально друг другу и установлена над орошающими отверстиями на распределительные трубы.

Изобретение во всех случаях выполнения обеспечивает получение еще и такого технического результата, как исключение форсунок. В конкретных формах выполнения изобретение обеспечивает получение технического результата, заключающегося в уменьшении уноса орошающей жидкости благодаря выполнению вогнутыми отражающими поверхностями вместе с зазорами между ними функции каплеуловителя.

На фиг. 1 изображен испарительный конденсатор согласно настоящему изобретению; на фиг. 2 представлен разрез испарительного конденсатора по А-А; на фиг. 3 и 4 изображены фрагменты испарительного конденсатора по Б-Б и В-В соответственно Орошающая жидкость (вода) забирается из поддона 14 (фиг. 1) насосом 15 и подается в раздаточный коллектор 3, откуда по распределительным трубам 4 поступает к орошающим отверстиям 7 (фиг. 2). Из этих отверстий орошающая жидкость фонтанирует вертикально вверх (или в общем случае - фонтанирует в верхнюю полусферу над отверстием). Ударясь о вогнутые отражающие поверхности 5, фонтанирующая жидкость отбрасывается вниз, одновременно разбрызгиваясь, и попадает на трубный пучок 2. Навстречу разбрызганной орошающей жидкости вентилятор 6 засасывает наружный воздух 11 через окна, расположенные в нижней части корпуса 1 конденсатора. При соприкосновении с воздухом орошающая жидкость испаряется и охлаждается, благодаря чему температура этой жидкости остается постоянной, поэтому орошающая жидкость без дополнительного охлаждения из поддона 14 снова насосом 15 подается для орошения трубного пучка 2. В результате такого орошения происходит отвод тепла от трубного пучка 2 и, как следствие, конденсация в нем рабочего вещества, поступающего в трубный пучок по линии 9 и выходящего в жидком виде по линии 10. Испаренная орошающая жидкость уносится с уходящим воздухом наружу посредством вентилятора 6. Уносу же с уходящим воздухом капельной жидкости препятствуют вогнутые отражающие поверхности 5, выполняющие вместе с зазорами между ними функцию каплеуловителя, благодаря осуществлению упомянутыми элементами инерционной сепарации. Для восполнения убыли орошающей жидкости предусмотрена подача в конденсатор свежей жидкости 13 извне. Управление этой подачей осуществляется посредством регулятора 12, поддерживающего постоянство уровня жидкости в поддоне 14.

Благодаря расположению орошающих отверстий 7 вверху поперечного сечения (фиг. 3) распределительных труб 4 (т.е. вдоль верхней образующих труб) загрязняющие орошающую жидкость включения, попав в распределительную трубу, оседают на ее дне (т.е. вдоль нижней образующей трубы) и потому не поступают к орошающим отверстиям 7 и, значит, не забивают их. Однако при накоплении этих включений на дне распределительной трубы 4 сверх определенной величины начинается проскок включений к орошающим отверстиям 7, вследствие чего возникает опасность их забивки. Чтобы этого не происходило, предусмотрены в конце распределительных труб 4 отверстия 8 дренажа загрязняющих включений (фиг. 1), расположенные внизу поперечного сечения этих труб (фиг. 4), т.е. вдоль их нижней образующей. Через отверстия 8 происходит около одного процента расхода орошающей жидкости, но этого оказывается достаточно для исключения накопления загрязняющих включений на дне распределительных труб 4 сверх величины, при которой начинается проскок включений к орошающим отверстиям 7 и их забивка. К тому же жидкость, вытекающая через отверстия дренажа 8, не падает бесполезно в поддон 14, а также принимает участие в отводе теплоты от трубного пучка 2, поскольку по пути в поддон омывает этот пучок.

Формула изобретения

1. Испарительный конденсатор, содержащий корпус с размещенными в нем трубным пучком с конденсирующимися рабочим веществом, разбрызгивающим устройством, вентилятором, причем разбрызгивающее устройство выполнено в виде одной или нескольких распределительных труб с орошающими отверстиями, подключенных к источнику орошающей жидкости и горизонтально расположенных над трубным пучком, отличающийся тем, что орошающие отверстия выполнены на или в области верхней образующей распределительных труб таким образом, чтобы через каждое отверстие осуществлялось фонтанирование жидкости вертикально вверх или под углом, а над орошающими отверстиями установлены отражающие поверхности, посредством которых фонтанирующая жидкость отбрасывается вниз и разбрызгивается, причем на конце или ближе к концу распределительной трубы на или в области ее нижней образующей выполнены одно или несколько отверстий, посредством которых осуществляется дренаж из распределительной трубы загрязняющих орошающую жидкость включений.

2. Конденсатор по п.1, отличающийся тем, что орошающие отверстия на смежных распределительных трубах расположены в одну или несколько параллельных линий, а отражающая поверхность выполнена в виде общего элемента (крыши) над отверстиями, расположенными в линию, при этом отражающие поверхности над отверстиями, выполненными в несколько параллельных линий, расположены в плане с зазорами друг к другу для прохода вверх паров испарившейся орошающей жидкости и воздуха.

3. Конденсатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что отражающая поверхность выполнена вогнутой и представляет собой, например, часть трубы разрезанной вдоль образующих расположенных диаметрально или близко диаметрально друг к другу и установлена над орошающими отверстиями на распределительные трубы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4