Способ конденсации пара и конденсатор

 

О П И С А Н И Е 877302

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.02.80 (21) 2881736/24-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5!) М. Кл.

F 28 8!/06

Гееударатееннмй комитет

Опубли ковано 30.10.81. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 05.11.81 (53) УДК 621.57. .044 (088.8) йо делам изобретений и OTNpbfTHM (72) Авторы изобретения

В. В. Кудрявцев! (7l) Заявитель (54) СПОСОБ КОНДЕНСАЦИИ ПАРА И КОНДЕНСАТОР

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в замкнутых нспарительных системах охлажде-, ния.

Известны способы конденсации пара в двух трубчатых теплообменных секциях, обдуваемых снаружи охлаждающим воздухом, путем подачи пара в первую секцию снизу вверх, а во вторую — сверху вниз.

Конденсаторы для конденсации пара известными способами содержат корпус с размещенными в нем двумя секциями вертикальных теплообменных паровоздушных труб, разделенными в нижней части в зоне подвода паровоздушной смеси перегородкой и сообщенными одна с другой в верхней части посредством поворотного коллектора, в котором установлен горизонтальный экран с двумя переточными отверстиями, и воздухосборник, сообщенный с полостью поворотного коллектора, расположенной над экраном 11).

Недостаток известных способов конденсации пара и конденсаторов — скопление конденсата в паровой полости конденсатора с первой секции при небольших тепловых нагрузках, когда скорость пара в вертикальных теплообменных паровоздушных трубах первой секции недостаточна для создания восходящего течения пленки конденсата. В замкнутых -испарительных системах охлаждения скопление конденсата в паровой полости конденсатора может привести к недостатку жидкости в испарнтельной полости объекта охлаждения и к его перегреву.

Наиболее близким к предлагаемому является способ конденсации пара в двух трубчатых теплообменных секциях; обдуваемых снаружи охлаждающим воздухом, путем подачи пара сначала в обе секции снизу вверх, а затем в первую секцию снизу вверх, а во вторую — сверху вниз.

Конденсатор, кондеисирующий пар указанным способом, содержит корпус с размещенными в нем двумя секциями вертикальных теплообменных паровоздушных труб, разделенными в нижней части в зоне подвода паровоздушной смеси перегородкой, имеющей отверстие, и сообшенными одна с другой в верхней части посредством поворотного коллектора, в котором установлен горизонтальный экран с двумя переточными отверстиями, и воздухосборник, сообщенный

877302

Формула изобретения с полостью поворотного коллектора, расположенной над экраном 12).

Однако в указанных способе конденса ци и па ра и конденсаторе во избежание скопления конденсата в вертикальных теплообменных паровоздушных трубах второй секции. необходимо увеличивать их проходное сечение, что, при прочих равных условиях, снижает интенсивность процесса теплообмена.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена.

lO

Поставленная цель достигается тем, что несконденсировавшийся пар после его перемещения сверху вниз по части труб второй секции допблнительно подают снизу вверх через оставшуюся часть труб второй секции, и обдув воздухом ведут в две стадии с различной интенсивностью охлаждения, меньшей на первой стадии при первоначальном перемещении пара снизу вверх и большей на второй стадии при подаче пара сверху вниз и последующей подаче снизу вверх во второй секции.

В конденсаторе для осуществления предлагаемого способа конденсации полость поворотного коллектора, расположенная под экраном, разделена вертикальной перегород25 кои, расположеннои над второй по ходу па-. ра секцией и разделяющей по ходу паровоздушной смеси вторую секцию. на два пакета, причем трубы второго пакета выполнены с проходным сечением в 2 — 3 раза большим, чем у первого пакета.

На чертеже схематически представлен конденсатор для осуществления предлагаемого способа конденсации пара.

Конденсатор содержит корпус 1 с размещенными в нем двумя секциями 2 и 3 вертикальных теплообменных паровоздуш- 35 ных труб 4, разделенными в нижней части в зоне подвода паровоздушной смеси перегородкой 5, имеющей отверстие 6. Секции

2 и 3 сообщены одна с другой в верхней

acm посредством поворотного коллектора

7, в котором установлен горизонтальный эк- 4О ран 8 с переточными отверстиями 9 и 10.

Полость 11 поворотного коллектора 7, расположенная над экраном 8, сообщена с воздухосборником 2 посредством подводящей трубки 13. Полость 14 поворотного кол45 лектора 7, расположенная под экраном 8, разделена вертикальной перегородкой 15, расположенной над секцией 3, с образованием двух пакетов 16 и 17 теплообменных паровоздушных труб 4.

Конденсатор имеет подводящий коллек- 5в тор 18 для пара и отводящий коллектор 19 для конденсата. Охлаждающий воздух движется по каналам 20.

Конденсатор работает следующим образом.

Образующиеся на тепловыделяющей поверхности охлаждаемой.аппаратуры (не показана) пары хладагента (например этанола) в первоначальный момент времени приводят к повышению давления в замкнутой испарительиой системе охлаждения. Имеющийся в испарительной системе воздух, удельный вес которого меньше удельного веса паров хладагента, препятствует поступлению последних в секции 2 и 3 конденсатора. Конденсатор включается в работу только тогда, когда гра ница раздела воздуха и паров хладагента переместится в охлаждаемые теплообменные трубы 4, снаружи обдуваемые охлаждающим воздухом.

При этом пар в секции 2 и 3 подают снизу вверх и удаление воздуха из паровой полости конденсатора производят через переточные отверстия 9 и 10 в полость il поворотного коллектора 7, а затем по подво.дящей трубке 13 его направляют в воздухосборник 12.

Подача пара вначале в обе секции снизу дает возможность удалить воздух из паровой полости конденсатора. При повьппении нагрузки на тепловыделяющей поверхности охлаждаемой аппаратуры увеличивается давление в испарительной системе охлаждения и фронт между воздухом и парами хладагента перемещается в поворотный коллектор 7. С этого момента в пакет 16 секции 3 пар подают сверху, а несконденсировав1цийся пар после его перемещения сверху вниз дополнительно подают снизу вверх в теплообменные трубы 4 пакета 17 вместе с частью пара, поступающей через отверстие 6 в перегородке 5.

Проходное сечение отверстия 6 рассчитывают таки м образом, чтобы количество поступающего через него пара было несколько меньше того количества, которое может сконденсироваться в охлаждаемых теплообменных трубах 4 пакета 17 секции 3. Теплообменные трубы 4 пакета 7 секции 3 выполнены с большим проходным сечением, чем у пакета 16 этой же секции для обеспечения свободного стекания в них пленки конденсата.

Интенсивность охлаждения теплообменных труб 4 воздухом ведут в две стадии.

Ча первой стадии при первоначальном перемещении пара в секциях 2 и 3 снизу вверх интенсивность охлаждения меньше, чем на второй стадии при подаче пара сверху вниз в пакет 16 секции 3 и последующей подаче снизу вверх в пакет 17 этой секции. Это способствует более полному удалению воздуха из паровой полости конденсатора, что увеличивает интенсивность теплообмена со стороны конденсирующего пара.

Экономическая эффективность изобретения выражается в интенсификации теплообмена при наличии в паровой полости конденсатора неконденсирующихся газов, l. Способ конденсации пара в двух трубчатых теплообменных секциях, обдуваемьiv

87«7302

Составитель В. Косенко

Редактор И.Михеева Техред А. Бойкас Корректор С. Шомак

Заказ 9595 62 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 415

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная. 4 снаружи охлаждающим воздухом, путем подачи пара сначала в обе секции снизу вверх, а затем в первую секцию снизу вверх, а во вторую -- сверху вниз, отличающийся тем, что, с целью интенсификации .теплообмена, неконденсировавшийся пар после его перемещения сверху вниз по части труб второй секции дополнительно подают снизу вверх через оставшуюся часть труб второй секции, а обдув воздухом ведут в две стадии с различной интенсивностью охлаждения 10 меньшей на первой стадии при первоначальном перемещении пара снизу вверх и большей на второй стадии при подаче пара сверху вниз и последующей подаче снизу вверх во второй секции.

2. Конденсатор, содержащий корпус с размещенными в нем двумя секциями вертикальных теплообменных паровоздушных труб, разделенными в нижней части в зоне подвода паровоздушной смеси перегородкой, го имеющей отверстие, и сообщейными одна с другой в верхней части посредством поворотного кОллектора, в котором установлен горизонтальный экран с двумя переточнымн отверстиями, и воздухосборник, сообщенный с полостью поворотного коллектора, расположенной над экраном, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, полость поворотного коллектора, расположенная под экраном, разделена вертикальной перегородкой, расположенной над второй по ходу пара секцией и разделяющей по ходу паровоздушной смеси вторую секцию на два пакета, причем трубы второго пакета выполнены с проходным сечением в 2 — 3 раза большим, чем у первого пакета.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

i. Авторское свидетельство СССР по заявке — 2760255, кл. F 28 В 1/06, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2818326, кл. F 28 В I 06, 1979.