Конденсатор и способ его работы

 

(54) КОНДЕНСАТОР И СПОСОБ ЕГО РАБОТЫ

Изобретение относится к конденсаторам преимущественно для замкнутых испари тельных систем охлаждения.

Известны конденсаторы, содержащие горизонтальные секции теплообменных труб, снаружи обдуваемых охлаждающим воздухом Ю.

B этих конструкциях затруднено удаление конденсата из теплообменных элементов, что приводит к увеличению термического сопротивления со стороны конденсирукицихся паров. Кроме того, эффективность указанных конденсаторов резко снижается при наличии в конденсирующихся парах, например эталона, неконденсирующихся газов с меньшим удельным весом, например воздуха. B этом случае часть теплообменной поверхности в месте скопления неконденсирующегося газа может быть выключена из работы.

Известны также конденсаторы, содержащие вертикальный корпус и установлен ные в нем две секции теплообменных паровоздушных труб, сообщенные одна с другой в верхней части посредством поворотного коллектора и разделенные в нижней части перегородкой, при этом трубы снаружи обдувают воздухом Л.

При вертикальном расположении теплообменных труб улучшается отвод конденсата и увеличивается эффективность конденсатора за счет уменьшения термического сопротивления стекающей пленки конденсата вследствие уменьшения ее толщи50 ны. Но и эти конструкции неэффективно работают лри наличии в nspax неконденсируюшихся газов.

Бель изобретения - интенсификация теп лообм ела.

Это достигается тем, что конденсатор дополнительно содержит воздухосборник, сообщенный с поворотным коллектором, в котором дополнительно установлен горизонтальный экран с двумя переточиыми отверстиями разного диаметра, меньшее из которых расположено нап первой ло ходу пара секцией, а большее — над второй секцией, цри этом обдув воздухом вто3 8619 рой по xoay napa секции теппообменных труб начинают при заполнении ее паром.

На чертеже схематически изображен описываемый конценсатор.

Он содержит вертикальный корпус 1

5 и установленные в нем две секции 2 и 3 теплообменных паровоэцушных труб 4.

Секции 2 и 3 сообщены одна с другой в верхней части посрепством поворотного коллектора 5 и разделены в нижней части перегородкой 6. Конденсатор попопнитепьно содержит воздухосборник 7, сообщенный с поворотным коллектором 5, в котором дополнительно установлен горизонтальный экран 8 с отверстиял»и 9 и 10.

Лияметр отверстия 9, расположенного няд секцией 2, меньше диаметра. отверстия

10, расположенного няц секцией 3. Горизонтальный экран 8 разделяет поворотный коллектор 5 ня паровой 11 и промежуточ20 ный 12 отсеки. В верхней части промежуточного отсека 12 установлен штуцер

1 3 пл я огг оца»»еконденс»»рующихся газов, соединенный с воздухосборником 7. Ко»»-! пенсатор имеет подводящий коллектор 14

25 цля паря и отводящий коллектор 15 цля

KoíäåíñàTn Ох»»яжцяюч»ий воздух движется по кянялял» L6, конпенсируя пары в трубах 4.

Работает конденсатор следующим образом.

Образующиеся ня тепловъп»еляющей поверхности аппаратуры (r»a чертеже не поKBBBHo) rIBprl хладагента, например этанола, в первоначальный момент времени приводят к повьпненпю иявления в замкну- 3> той испарительпой системе охлажцеция.

Это пропсходиг потому, что имеющийся в системе воздух, удельный вес которого меньше удельного веса паров хлядагента, препятствует поступлению последних в секции 2 и 3 клцденсяторя. 1(онпенсатор включается в работу только после перемещения фронта между воздухол» и парами хлацагента в теплообменные паровоздушные трубы 4 секции 2, обдуваемые воздухом. При дальнейшем повышении давления в системе фронт между воздухом и паром перемешается в паровой отсек

11. поворотного коллектора 5. С агого момента пяр начинает поступать в сек- 50 цию 3 конденсатора и вытесняет имеющиеся в системе неконденсирующиеся газы в воэдукосборник 7 через переточные отверстия 9 и 10 в горизонтальном экране 8 и штуцер 13 поворотного коллектора 5. После заполнения паром теплообменнык груб 1 секции 3 начинают их обдув воздухом. При этом в паровой полости конденсатора установится давление, при котором охлаждающий воздух обеспечит отвод выделяющегося в системе тепла, Если производить одновременный обдув охлаждающим воздухом теплообменных труб 4 при меньших давлениях в паровой полости конденсатора, то поступающие в секцию 3 пары препятствуют выходу находящихся в системе неконденсирующихся газов, что ухудшает интенсивность процесса конденсации паров в теплообменнык трубах 4 секции 3. В испарительнык си.стемах охлаждения транспортнык средств цля обдува наружных поверхностей теплообменнык труб 4 используют возникающий при движении объекта скоростной напор потока воздуха, который изменяется в за висимости от скорости движения объекта, что приводит к изменению расхода воздуха, прокоцящего через конценсатор. При постоянной тепловой нагрузке в испарительной системе охлаждения с увеличением раскопа охляжцаюшего воздуха и с уменьшением его температуры уменьша« тся давление в паровой полости конпенсатора, вследствие чего увеличивается объем неконпенсирующихся газов в воэпухосборнике 7, и они посгупя»ог I3 промежуточный отсек 12 поворот»»о о коллектора

5. Наличие в поворотном кон» екторе 5 горизонтального экрана 8 предотвращает смешивание пара, посту.:»аю;це "L . паровой отсек 11 с неконденсируюшнмися газами промежуточного отсека 12. Поцмешивание к пару цеконденсируюшихся газов значительно снижает интенсивность процесса конденсации в геплообменнык трубак 4 секции 3. При работе кочденсатора в расчетном режиме, когда неконденсирующиеся газы находятся в воэдухосборнике 7, через переточные отверстия 9 и 10 в горизонтальном экране 8 пары из парового отсека 11 поступают в промежуточный отсек 12, r"qe они конденсируются, а образовавшийся конценсат стекает в паровой отсек 11 через отверстие 10, имеющее достаточные. пля этого камеры. По- этому диал»етр переточного отверстия 10 значительно больше диаметра отверстия

9, служащего в основном для удаления иэ системы неконденсирующикся газов при эволюциях объекта, когда конденсатор отклоняется от горизонтального положения.

Экономическая эффективность иэобрете» ния выражается в интенсификации процес» са тепло-мессообмена при наличии в сис1 теме неконценсирующикся газов при вертикальном расположении теплообменных груб в конденсаторе.

5 861008 6

Ф о р м у л а н з о б р е т е н и я 2. Способ работы конденсатора с дву1. Конденсатор, содержащий вертикаль- мя последовательно включенными по пару ный корпус и установленные в нем две секциями теплообменных труб путем консекции теплообменных паровоздушных труб, денсации пара внутри труб, параллельно сообщенные одна с другой в верхней час- 5 обдуваемых снаружи охлаждающим воздути посредством поворотного коллектора хом, отличающийся тем, что и разделенные в нижней части перегород- обдув воздухом второй по ходу пара секкой, отличающийся тем, что, ции теплообменных труб начинают при вас целью интенсификации теплообмена, он полнении ее папом. дополнительно содержит воздухосборник, 10 сообщенный с поворотным коллектором, Источники информации, в котором дополнительно установлен гори- принятые во внимание цри экспертизе зонтальный экран с двумя переточными отверстиями разного диаметра, меньшее 1. Патент Великобритании из которых расположено над первой по хо- is N 1471510, кл. F 4 8 > опублик. 1977. ду пара секцией, а большее — над второй 2. Патент франции М 2015946, секцией. кл. V 28 В, опублик. 1970.

Составитель В. Косенко

Редактор Т. Загребельная Техред И.Асталош Корректор М. Пожо

Заказ 65 1 6/32 . Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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