Испаритель криогенной жидкости

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (г1)932094 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено д0.07. 78 (21) 2742052/23-26 с присоединением заявки N9 (23) Приоритет

Опубликовано 300582, Бюллетень Мо 20: (51)М Кд з

F 17 С 9/02

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

{53) УДК 621.642. . 2 (088. 8) Дата опубликования описания 30.05. 82 (72} Авторы изобретения

Л. E. Резников и В. М. Браун (71) Заявитель

Научно-исследовательский институт технологии криогенного машиностроения (541 ИСПАРИТЕЛЬ КРИОГЕННОЙ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к криоген-г ,ной технике, в частности к технике, газификации криогенной жидкости, и может быть применено в газификационных установках.

Известен испаритель криогенной жидкости, включающий корпус с жидким теплоносителем (водой), в кото-; рый погружены трубчатые электронаг- . реватели (ТЭНЫ) и змеевик с испаряемой криогенной жидкостью (11 .

К недостаткам этого испарителя относится то, что при его работег вода подогревается до температур, значительно превышающих температу- 15 ру окружающей среды (70-90 С), при этою велики потери тепла в окружающую среду (при помощи электронагревателей до 50-90 кВт они достигают 5-3 кВт.) Кроме того, после прекращения работы испарителя в нем .остаются значительные массы (200 кг) горячей воды, тепло которой также не используется.

Наиболее близким к предлагаемо- 25 му по технической сущности и достигаемому результату является испари- тель криогенной жидкости, включающий корпус, расположенные в нем концентрично перегородки, змеевик с криоген- 30 ным продуктом, выполненный из двух частей, одна из которых расположена между корпусом и перегородкой, и электронагреватели, расположенные в центральной части корпуса 2).

Недостатком известного испарителя является то, что электронагреватели внутренней секции полностью залиты алюминием и образуют в совокупности с внутренним змеевикогл монолитный блок для догрева криогенного потока, причем алюглиний не является здесь теплообменной насадкой. Кроме того, корпус прокачивается атмосферным воздухом и при этом часть тепла электронагревателей теряется в атмосФеру, Наличие s наружной секции испарителя поверхностных теплообменников, омлваегых потоком атмосферного воздуха, также увеличивает потери энергии.

Цель изобретения — снижение энергозатрат на испарение криогенной жидкости

Указанная цель достигается тем, что в испарителе криогенной жидкости, включающем корпус, расположенные в нем концентрично перегородки, змеевик с криогенным продуктом выполненный из двух частей, одна иэ

932094 которых расположена между корпусом и перегородкой, а другая, — между перегородками, и электронагреватели, Расположенные в центральной части корпуса, пространство между корпусом и наружной перегородкой заполнено водой,5 образующей ледяной экран.

Кроме того, испаритель снабжен высокотеплопроводной насадкой, распо ложенной между корпусом и наружной перегородкой. 10

В качестве высокотеплопроводной насадки может использоваться стружка цветных металлов.

Образующийся ледяной экран устраняет потери тепла от электронагре- )5 вателей в атмосферу, т.е. потерянное центральной частью тепло подаетс* в более холодную экранирующую часть, а теплопроводная насадка увеличивает теплоемкость и теплопроводность воды 20 (жидкого теплоносителя), что способст4 вует ускорению образования ледяного экрана. Таким образом, устранение потерь тепла приводит к снижению энергозатрат на испарение. 25

На чертеже изображен испаритель, вертикальный разрез.

Испаритель криогенной жидкости включает корпус 1, заполненный водой 2 (жидким теплоносителем), расположенные в нем концентрично перегородки: внутреннюю 3 и наружную 4, змеевик с криогенным продуктом, вЫполненный в виде двух частей 5 и 6, одна из которых (часть 6) расположена между корпусом 1 и перегородкой

4, и электронагреватели 7, установленные в центральной части корпуса 1 и охваченные частью 5 змеевика. Вода 2, заполняющая пространство 8 между корпусом 1 и наружной перего - 40 родкой 4, образует ледяной экран, причем это пространство заполнено высокотеплопроводной. насадкой 9, представляющей собой стружку цветных металлов. 45

Испаритель работает следующим образом.

В змеевик испарителя, а именно в его часть 6, подают криогенную жидкость, которая пройдя по ней, поступает в часть 5 змеевика. В части 10 испарителя между перегородками 3 и

4 происходит нагрев воды 2 нагревателямн 7, ее циркуляция и передача тепла от нее к криогенному продукту, находящемуся в основноя части 5 змеевика. В пространстве 8 испари-, теля в результате теплообмена с проходящей по змеевику криогенной жидкостью происходит охлаждение и замораживание воды 2 с образованием ледяного экрана, при этом корпус 1 испарителя охлаждается ниже температури окружающей срецы, что вызывает приток дополнительного тепла из атмосферы к части 6 змеевика. Выделив. шееся тепло фазового перехода также идет на нагрев и испарение криогенного продукта.

Снижение расхода электроэнергии, затрачиваемой на газификацию криогенной жидкости, при использовании предлагаемого испарителя по сравнению с известным составляет 10-15%.

Суьсмарннй годовой экономический эффект при внедрении предлагаемого изобретения на заводе, выпускающем около 500 подобных испарителей в год, составит приблизительно

120 тыс.руб.

Формула изобретения

1. Испаритель криогенной жидкос ти, включающий корпус, расположенные в нем концентрично перегородки, змеевик с криогенным продуктом, выполненный из двух частей, одна из которых расположена между корпусом и перегородкой, и другая — между перегородками, и электронагреватели, рас положенные в центральной части корпуса, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат на испарение, пространство между корпусом и наружной перегородкой заполнено водой, образующей ледяной экран °

2. Испаритель и ° 1, о т л и ч а юшийся тем, что он снабжен высокотеплопроводной насадкой, расположенной между корпусом и наружной перегородкой.

3. Испаритель по п.2, о т л и ч аю шийся тем, что в качестве высокотеплопроводной насадки использу-, ют стружку цветных металлов.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Глизманенко Д.Л. Получение кислорода. М., "Химия",1972, с. 558-562.

2. Патент СЫА В 3435623, кл.. 62-52, 1962 (прототнп).

932094

СоставителЬ А. Соколов

Техред Т. Маточка

Еорректор Н. Ивыдкая

Редактор Л.Филь

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

Эаказ 3709/49 Тираж .540 Подпи сн ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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