Пластинчатый конденсатор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(sö Г 28 D 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 12 73562/23-26 (22) 19. 09. 68 (46) 23. 06. 85. Бюл. Р 23 (72) В.Д. До будько (53) бб. 042. 88(088. 8) ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (54) (57) 1. ПЛАСТИНЧАТЫЙ КОНДЕНСАТОР, содержащий корпус, центральную трубу-коллектор с прикрепленными к ней пакетами теплообменной поверхности, которые состоят из проставочных листов и уложенной между ними ограниченной брусками рифленой насадки, ребра которой на стороне конденсации расположены поперек пакета под углом к его боковой поверхности, а на стороне кипения — параллельно боковой поверхности пакета, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности поверхности теплообмена и обеспечения равномерного подвода газа на конденсацию, пакеты прикреплены одной боковой стороной, на которой каналы стороны конденсации открыты по всей высоте пакета, к центральной трубе-коллектору по всему периметру боковой поверхности пакета, „„SU„„321158 а противолежащая сторона пакетов, на которой каналы стороны конденсации также открыты по всей высоте, закрыта крышкой,, которая с соответствующей боковой поверхностью пакета образует полость для сбора конденсата и неконденсируемых примесей, соединяющуюся с полостью центральной трубы-коллектора посредством сквозных горизонтальных каналов, образованных насадкой, ребра которой в нижней части пакета на стороне конденсации расположены горизонтально и открыты с обеих сторон.

2. Конденсатор по п. 1, о т л ич а ю щ и " c я тем, что ребра насадки на стороне конденсации имеют уклон в сторону, противоположную входу в пакет газа.

3. Конденсатор по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что верхняя часть центральной трубы-коллектора снабжена перегородкой, образующей сборник неконденсируемых примесей, который соединен трубами с полостями пакетов, образованных крышкой и боковой поверхностью пакета.

321158

Изобретение относится к области конструирования теплообменной аппаратуры, а именно пластинчатых конденсаторов, применяемых в установках по переработке газов, например по разделению воздуха.

В установках разделения воздуха применяют пластинчатые конденсаторы, поверхность теплообмена которых образована пакетами, содержащими огра- 10 ниченную брусками насадку и проставочные листы, соединенные между собой путем твердой пайки по специальной технологии. При этом ребра насадки на сторонах кипения и конденсации 15 образуют вертикальные каналы за исключением распределителей на стороне конденсации с горизонтальными каналами, предназначенными для подвода к поверхности теплообмена конденсируемого 0 газа и отвода конденсата со стороны боковой поверхности пакета. По условиям компоновки конденсатора пакеты имеют относительно большую высоту (до 1,5 м и более), поэтому и каналы,р5 в которых происходит конденсация газа также достаточно высоки. Конденсат, образующийся в таких каналах, стекая вниз под действием силы тяжести, образует на поверхности теплооб- 30 мена жидкостную пленку, толщина которой по мере ее продвижения сверху вниз увеличивается и достигает тем большей величины, чем больше высота пакета. Это приводит к снижению интенсивности процесса теплоотдачи на стороне конденсации и, в конечном счете, к снижению эффективности поверхности теплообмена всего аппарата.

Известен пластинчатый конденсатор, содержащий корпус, центральную трубуколлектор с прикрепленными к ней пакетами теплообменной поверхности, которые состоят из проставочных 45 листов и уложенной между ними ограниченной брусками рифленой насадки.

Ее ребра на стороне конденсации расположены поперек пакета под углом к его боковой поверхности, а на сто- 50 роне кипения — параллельно боковой ° поверхности пакета. В коротких наклонных каналах, образованных ребрами насадки, пленка конденсата на поверхности теплообмена существенно 55 уменьшается, вследствие чего интенсивность процесса теплоотдачи на стороне конденсации возрастает. г

Цель изобретения — повышение эффективности поверхности теплообмена и обеспечение равномерного подвода газа на конденсацию.

Это достигается тем, что пакеты прикреплены одной боковой стороной, на которой каналы стороны конденсации открыты по всей высоте пакета, к центральной трубе-коллектору по всему периметру боковой поверхности пакета.

Противолежащая сторона пакетов, на которой каналы стороны конденсации также открыты ло всей высоте, закрыта крышкой. Последняя с соответствующей боковой поверхностью пакета образует полость для сбора конденсата и конденсируемых примесей, соединяющуюся с полостью центральной трубы — коллектора посредством сквозных горизонтальных каналов, образованных насадкой, ребра которой в нижней части пакета на стороне конденсации расположены горизонтально и открыты с обеих сторон. Кроме того, ребра насадки на стороне конденсации имеют наклон в сторону, противоположную входу в пакет газа.

Верхняя часть центральной трубы-коллектора снабжена перегородкой, образующей сборник неконденсируемых примесей, который соединен трубами с полостями пакетов, образованных крышкой и боковой поверхностью пакета+

Такая конструкция позволяет значительно уменьшить толщину пленки конденсата на поверхности теплообмена и равномерно подводить газ на конденсацию, что повышает эффективность процесса теплообмена во всем аппарате и дает возможность сократить необходимую поверхность теплообмена при одной и той же тепловой нагрузке и разности температур потоков. Одновременно снижается металлоемкость аппарата за счет исключения распределителей на стороне конденсации, которые практически не участвуют в процессе теплопередачи, а предназначены для распределения конденсируемого газа по сечению пакета. Кроме того, упрощается конструкция аппарата и улучшается его технологичность, так как каналы на стороне конденсации открыты с двух сторон по всей высоте пакета, что создает хорошие условия для затекания флюса при пай.

321158 ке пакета и последующей химической обработки и отмывки.

На фиг. 1 изображен предлагаемый конденсатор, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3— разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 1.

Конденсатор содержит корпус 1, центральную трубу-коллектор 2 и пакеты 3 теплообменной поверхности с насадками 4 и 5, уложенными между проставочными листами 6 и ограниченными брусками 7 на стороне кипения и брусками 8 на стороне конденсации. 15

Насадка 4 на стороне конденсации расположена ребрами поперек пакета под некоторым углом а . Каналы, образованные ребрами этой насадки и проставочными листами, имеют наклон 20

\ в сторону, противоположную входу газа в пакет, и открыты по всей высоте пакета с обеих его сторон.

В нижней части пакета на стороне конденсации ребра насадки 9 образуют 25 сквозные горизонтальные каналы. Эти каналы предназначены для перетока конденсата из полости, образованной крышкой 10, закрывающей пакет со стороны, противоположной входу газа на конденсацию, и боковой поверхностью пакета, в полость центральной трубы-коллектора. Для отвода неконденсируемых примесей полость крьппки 10 соединена трубой 11 со сборником, образованным крьппкой 12 цент( ральной трубы-коллектора и перегородкой 13. Отбор неконденсируемых примесей, отогрев аппарата, а также ( при необходимости отбор части конденсируемого газа производят через трубу 14, а отбор испаряемой жидкости — через трубу 15. Для обеспечения прочности конструкции пакеты 3 скреп- лены между собой косынками 16.

Аппарат работает следующим образом.

Конденсируемый поток, например газообразный азот, подают в централь- ную трубу-коллектор 2, а затем в ко- l роткие наклонные каналы, образованные насадкой 4. Полученный конденсат стекает в полость крышки 10, а затем через сквозные горизонтальные каналы, образованные ребрами насадки 9, поступает в полость центральной трубы-коллектора 2 и выходит из.аппарата через сливную трубу. Неконденсируемые примеси также поступают в полость крьппки 10, откуда они,по трубе 11 проходят в сборник и по трубе 14 выводятся из аппарата. Корпус 1 конденсатора, в который помещена центральная труба-коллектор 2 с прикрепленньии к ней пакетами 3, заполняют испаряемый жидкостью, на-. пример жидким кислородом; который кипит, поступая в каналы. Каналы образованы насадкой 5 за счет конден сации второго потока, например газо-, образного азота.

3 21158

КОНОЛБ1

А - А ИОнплбl

Заказ 4491/2 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор П.Горькова Техред Л,Коцюбняк Корректор Г.Решетник