Испаритель криогенной жидкости



Испаритель криогенной жидкости
Испаритель криогенной жидкости

 


Владельцы патента RU 2570275:

Публичное акционерное общество криогенного машиностроения (ПАО "Криогенмаш") (RU)

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Испаритель содержит корпус с встроенным в него трубчатым змеевиком. Змеевик выполнен в виде трубного пучка с коллекторами для ввода и вывода испаряемой внутри труб жидкости. На корпусе размещены патрубки ввода и вывода промежуточной жидкости в межтрубное пространство. Внутри корпуса встроен электронагревательный элемент или устройство для ввода греющего пара для нагрева промежуточной жидкости. Коллектор для ввода испаряемой криогенной жидкости в аппарат выполнен с трубной решеткой и размещен за пределами корпуса аппарата. Каждая трубка змеевика имеет свое отверстие в корпусе для ввода в испаритель. При использовании изобретения достигается обеспечение взрывобезопасной эксплуатации испарителя криогенной жидкости. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

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

Известен испаритель (см. RU 2230264 С2, опубликовано 10.06.2004), содержащий два пластинчато-ребристых пакета. Пакеты набраны из чередующихся каналов для охлаждаемой среды и каналов для испаряемого хладагента. Между пакетами образована опускная полость для отвода неиспарившейся части хладагента из собирающего коллектора в раздающий. Опускная полость подключена к упомянутым коллекторам.

Недостатком данной конструкции является то, что испаритель не может быть применен для испарения жидкого кислорода с примесью метана (криптоноксенонового концентрата), так как имеет увеличенную опускную полость с кипящей жидкостью, что не позволяет обеспечить выполнение требований взрывобезопасности.

Также известен испаритель (см. RU 2314464 С1, опубликовано 10.01.2008), для охлаждения теплоносителей, содержащий горизонтально размещенные и обрамленные листовым железом панели (вместо панелей можно использовать змеевиковые батареи), размещенные в металлическом каркасе, покрытом теплоизоляцией, подводящий жидкостной и отводящий паровой трубопроводы с коллекторами.

Недостатком указанного испарителя является то, что подводящий коллектор с увеличенным объемом испаряемой жидкости размещен внутри теплоизолированного металлического каркаса, что не позволяет использовать рассматриваемую конструкцию в качестве испарителя жидкого кислорода с примесью метана (криптоноксенонового концентрата) из-за практической невозможности обеспечения в нем требований условий взрывобезопасности, предусматривающих минимальную величину объема жидкого кислорода с примесью метана (криптоноксенонового концентрата).

Известен испаритель криогенной жидкости (см. SU 932094 А1, опубликовано 30.05.1982), принятый в качестве прототипа, включающий корпус, расположенные в нем концентрично перегородки, змеевик с криопродуктом и электронагреватели.

Недостатком данного испарителя является его ограниченная производительность из-за наличия одной трубки в змеевике, увеличение диаметра которой приведет к увеличению объема испаряемой жидкости, что в свою очередь недопустимо из-за нарушения требований условий взрывобезопасности и не позволит использовать рассматриваемую конструкцию в качестве испарителя жидкого кислорода с примесью метана (криптоноксенонового концентрата).

Цель изобретения - разработка конструкции испарителя, которая позволяет использовать его в качестве испарителя жидкого кислорода с примесью метана (криптоноксенонового концентрата) практически в любых проектных количествах.

Технический результат - обеспечение взрывобезопасной эксплуатации испарителя криогенной жидкости.

Указанный технический результат достигается тем, что испаритель криогенной жидкости содержит корпус с встроенным в него трубчатым змеевиком, змеевик выполнен в виде трубного пучка с коллекторами для ввода и вывода испаряемой внутри труб жидкости, на корпусе размещены патрубки ввода и вывода промежуточной жидкости в межтрубное пространство, внутри корпуса встроен электронагревательный элемент или устройство для ввода греющего пара для нагрева промежуточной жидкости, коллектор для ввода испаряемой криогенной жидкости в аппарат выполнен с трубной решеткой и размещен за пределами корпуса аппарата, при этом каждая трубка змеевика имеет свое отверстие в корпусе для ввода в испаритель. Внутренний диаметр каждой трубки змеевика имеет размер не более 16 мм. Коллектор с трубной решеткой для ввода испаряемой криогенной жидкости в аппарат размещен на подводящем трубопроводе и совместно с ним теплоизолирован.

Испаритель криогенной жидкости содержит корпус, заполненный промежуточной жидкостью, с размещенным в нем трубчатым змеевиком, внутри труб которого испаряется жидкий кислород с примесью метана (криптоноксеноновый концентрат) за счет подвода тепла от промежуточной жидкости, обогреваемой путем барботажа через нее водяного пара, поступающего через парораспределитель, или теплоэлектронагревательными элементами (ТЭН). Каждая трубка змеевика имеет внутренний диаметр не более 16 мм и каждая снаружи отдельно вводится в полость аппарата с промежуточной жидкостью через, например, сверления (отверстие) в стенке корпуса. Входной распределительный коллектор с трубной решеткой, во избежание в нем парообразования, расположен за пределами корпуса аппарата, соединен с подводящим трубопроводом жидкого кислорода с примесью метана (криптоноксенонового концентрата) и совместно с ним теплоизолирован.

Расположение входного распределительного коллектора с трубной решеткой за пределами корпуса, заполненного промежуточной жидкостью, исключает возможность парообразования жидкого кислорода с примесью метана (криптоноксенонового концентрата) в полости объемом, превышающим требования условий взрывобезопасности.

Применение в змеевике труб внутренним диаметром не более 16 мм не позволяет испарять жидкий кислород с примесью метана (криптоноксенонового концентрата) в полости объемом, превышающим требования условий взрывобезопасности.

Размещение входного распределительного коллектора с трубной решеткой на подводящем трубопроводе и совместная с ним теплоизоляция исключает возможность парообразования жидкого кислорода с примесью метана (криптоноксенонового концентрата) в полости объемом, превышающим требования условий взрывобезопасности.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 приведена схема испарителя с электрическим обогревом промежуточной жидкости;

на фиг. 2 приведена схема испарителя с паровым обогревом промежуточной жидкости.

Испаритель криогенной жидкости (см. Фиг. 1, Фиг. 2) содержит 1 - подводящий трубопровод жидкого кислорода с примесью метана, 2 - входной распределительный коллектор, 3 - трубную решетку, 4 - трубки, 5 - корпус, 6 - змеевик, 7 - патрубок выхода газообразного кислорода, 8 - патрубок входа промежуточной жидкости, 9 - патрубок выхода промежуточной жидкости, 10 - патрубок слива промежуточной жидкости, 11 - теплоэлектронагреватель (ТЭН), 12 - устройство для ввода греющего пара.

Испаритель криогенной жидкости работает следующим образом: жидкий кислород с примесью метана (криптоноксеноновый концентрат) из подводящего трубопровода (1) поступает во входной распределительный коллектор (2) с трубной решеткой (3), из которого по трубкам (4) - каждая внутренним диаметром не больше 16 мм - через корпус (5) поступает в змеевик (6), размещенный в корпусе (5), заполненном промежуточной жидкостью. Промежуточная жидкость вводится и выводится из аппарата через патрубки (8, 9), нагревается ТЭН (11) или водяным паром устройством для ввода пара (12). Через патрубок слива (10) промежуточная жидкость выводится из аппарата в дренаж. Внутри труб змеевика (6) происходит испарение жидкого кислорода с примесью метана (криптоноксенонового концентрата) за счет подвода тепла от промежуточной жидкости и вывод его в газообразном виде из аппарата через выходной патрубок (7). Для исключения парообразования во входном распределительном коллекторе (2) с трубной решеткой (3), коллектор (2) изолирован вместе с подводящим трубопроводом (1).

1. Испаритель криогенной жидкости, содержащий корпус с встроенным в него трубчатым змеевиком, отличающийся тем, что змеевик выполнен в виде трубного пучка с коллекторами для ввода и вывода испаряемой внутри труб жидкости, на корпусе размещены патрубки ввода и вывода промежуточной жидкости в межтрубное пространство, внутри корпуса встроен электронагревательный элемент или устройство для ввода греющего пара для нагрева промежуточной жидкости, коллектор для ввода испаряемой криогенной жидкости в аппарат выполнен с трубной решеткой и размещен за пределами корпуса аппарата, при этом каждая трубка змеевика имеет свое отверстие в корпусе для ввода в испаритель.

2. Испаритель криогенной жидкости по п. 1, отличающийся тем, что внутренний диаметр каждой трубки змеевика имеет размер не более 16 мм.

3. Испаритель криогенной жидкости по п. 1, отличающийся тем, что коллектор с трубной решеткой для ввода испаряемой криогенной жидкости в аппарат размещен на подводящем трубопроводе и совместно с ним теплоизолирован.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к теплообменнику для охлаждения горячих газов посредством охлаждающей текучей среды, причем указанный теплообменник содержит: по меньшей мере, одну вертикально ориентированную емкость, содержащую ванну охлаждающей текучей среды и имеющую пространство для сбора паровой фазы, генерированной над указанной ванной охлаждающей текучей среды, один вертикальный трубчатый элемент, вставленный внутрь указанной емкости, открытый на концах и коаксиальный с указанной емкостью, один спиральный канал, который оборачивается вокруг оси емкости, вставленный в указанный коаксиальный трубчатый элемент, один выпуск для паровой фазы, генерированной в верхней части указанной емкости, причем, по меньшей мере, одна транспортная линия вставлена в нижнюю часть вертикальной емкости, открыта с двух концов, из которых один соединен с вертикальной емкостью и другой является свободным и находится снаружи указанной емкости, причем указанная транспортная линия является трубчатой и выступает вбок снаружи указанного теплообменника, содержит, по меньшей мере, один центральный внутренний канал, который находится в сообщении по текучей среде со спиральным каналом и проходит вертикально вдоль трубчатого элемента, вставленного в вертикальную емкость, при этом канал имеет наружную рубашку, в которой циркулирует охлаждающая текучая среда.

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано в энергетике и смежных с ней отраслях промышленности. Способ заключается в интенсификации теплообмена путем выполнения периодических кольцевых выступов на внутренней поверхности теплообменного элемента.

Изобретение относится к теплотехнике и может использоваться в жидкостных теплообменниках. В жидкостно-жидкостном теплообменнике, соединяющем секции труб, закрепленных в герметичном корпусе и подключенных к раздельным коллекторам по контурам охлаждающих теплоносителей, в контуре змеевикообразного теплоносителя каждая секция труб выполнена в виде спиралеобразного конусного змеевика сходящегося и расходящегося типа, установленных попарно большими основаниями, обращенными друг к другу, и попарно меньшими основаниями, обращенными друг к другу, причем секции разделены поперечными перегородками в местах больших оснований змеевиков отверстиями кольцеобразных прорезей, в местах меньших оснований - центральными отверстиями в контуре охлаждающего теплоносителя.

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано в энергетике и смежных с ней отраслях промышленности. Теплообменный элемент представляет собой спиралевидную гибкую трубу с периодически расположенными на ее внутренней поверхности турбулизаторами, предпочтительно, в виде кольцевых выступов.

Теплообменник для энергетических установок содержит винтообразные элементы из труб с двумя прямыми и двумя скругленными участками на каждом витке. При этом центры труб у прямых участков в поперечном сечении теплообменника располагаются на контуре многоугольника.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в качестве подогревателя сетевой и горячей воды. .

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменных аппаратах энергетических установок. .

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в установках для сжижения природного газа и, в частности, для изготовления змеевиковых теплообменников.

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к змеевиковым теплообменникам, и может быть использовано в установках для сжижения природного газа. .

Изобретение относится к криогенной системе газоснабжения космического скафандра космонавта, осуществляющего, в частности, внекорабельную деятельность. .

Группа изобретений относится к эксплуатации холодильной системы, где холодильная система содержит испаритель, выполненный с возможностью расположения в тепловом контакте с охлаждаемой камерой, компрессор, конденсатор, расширительный элемент и каналы.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в теплообменных аппаратах испарительного типа. усовершенствованный змеевик в сборе включает в себя предпочтительно змеевидные трубы.

Группа изобретений относится к холодильной технике. Испаритель для холодильного аппарата включает в себя трубу (11) для хладагента, по меньшей мере, одну несущую пластину (7), на которой закреплена труба (11), и расположенную между трубой (11) и несущей пластиной (7) теплораспределительную пластину (12), имеющую выступы (18), которыми зажимается труба (11).

Группа изобретений относится к холодильному аппарату и к испарителю, используемому в таком холодильном аппарате. Испаритель для холодильного аппарата содержит трубу, по которой проходит хладагент.

Изобретение относится к холодильному контуру. Сущность изобретения: холодильный контур (3) для бытовой техники, в частности бытовой техники для охлаждения, такой как холодильники и морозильники, включает первый теплообменник (5), выполненный с возможностью гидравлического сообщения с компрессором (4), обеспечивающий охлаждение проходящей через него охлаждающей текучей среды и ее переход по существу в жидкую фазу.

Изобретение относится к холодильному аппарату (1), который содержит внешний корпус (2), по меньшей мере, один холодильный отсек (3) для хранения охлаждаемых продуктов (5) и холодильный контур (6) с испарителем (4) для охлаждения холодильного отсека (3).

Изобретение относится к холодильному аппарату, в котором установлен испаритель с антиобледенительным устройством (4), предназначенным для устранения обледенения на трубке (3) для хладагента и/или теплообменнике (2), причем указанный теплообменник (2) содержит трубку (3) для хладагента с точкой (3.3) расширения, имеющей увеличивающийся диаметр, причем с теплообменником (2) соединен, по меньшей мере, один патрубок (3.1) малого диаметра и один патрубок (3.2) большого диаметра.

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к испарителям криогенной жидкости, и может быть использовано в газификационных установках. Испаритель криогенной жидкости содержит корпус с камерами подвода и выдачи хладагента, теплообменные элементы, содержащие камеру жидкого хладагента и центральную трубу, снабженную эжектором.

Изобретение относится к испарительным устройствам для нагрева, перегрева водного раствора мочевины с целью получения таким путем в конечном итоге газообразного аммиака, который можно подавать в систему выпуска отработавших газов.

Изобретение относится к холодильному аппарату с системой циркуляции хладагента, которая содержит компрессор хладагента, конденсатор, испаритель с испарительной пластиной для передачи тепловой энергии из холодильного отделения холодильного аппарата в систему циркуляции хладагента и температурный датчик для определения температуры испарительной пластины через сенсорную поверхность температурного датчика, который посредством держателя соединен с испарительной пластиной.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в криогенной технике для испарения газообразных сред, находящихся в жидком состоянии. Испаритель криогенной жидкости содержит корпус, в котором расположены теплообменные элементы и нагреватель.
Наверх