Способ испарения жидкости

 

ОП ИСАН.И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (п)954693

Союз Советски к

Социалистических

Реслубвик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 07.07.80 (2I ) 2962795/24-06 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.82. Бюллетень М 32

Дата опубликования описания 30.08.82 (51) М. Кл.

F22В т/00 тквуллрстванный квинтет

ССФР ае дюлак «забретеннй к.втнрмткй (53) УД К 62 1. 18 (088.8) H. В, Буланов и В. П. Скрипов (72) Авторы изобретения

Отдел физико-технических. проблем энергетики Урййьвкого научного центра АН СССР (73) Заявитель (54) СПОСОБ ИСПАРЕНИЯ ЖИДКОСТИ (t-,) Бу (6- . )g 3 (y5, Изобретение относится к энергетике и может быть использовано, например, для получения паров агрессивных жидкостей.

Известен способ испарения жидкости

5 путем снижения в ней давления ниже давления насышения за счет уменьшения радиуса закрутки потока жидкости в центрифуге 1), Недостаток указанного способа - огра-10 ниченная область применения и высокая энергоемкость.

Известен также способ испарения жид- кости в канале путем ее нагрева выше температуры насышения с бразуюшегося пара Г2 J.

Недостатками известного способа являются низкая надежность и высокая материапоемкость, обусловленные тем, что дпя увеличения степени сухости пара не- 20 обходнмо повышать давление жидкости.

Иель изобретения — повышение надежности и экономичности путем уменьшения в испаряемой жидкости.

Указанная цель достигается тем, что нагрев жидкости осушествпяется при давлении насышенного пара со скоростью, рассчитанной по формуле где с - скорость перегрева жидкости, о C/с. — температура нагрева жидкости, С;

Ф. - температура насышения, "С;

3 - средняя по объему нагреваемой жидкости частота зародышеобразования, м с — скорость испарения, кг/с; — плотно жидкости, кг/мЗ;

Я вЂ” плотность центров кипения на поверхности канала, м 1;

S - плошадь поперечного сечения канала, м ; а температуру стенок канала поддерживают ниже температуры предельного перегрева испаряемой жидкости. пературы производительность испаритепя резко падает практически до нупя иэ-за вскипания Н -пентана на поверхности капилляторв, что препятствует перегреву

Н -пентана.

Предлагаемый способ испарения жидкости позвопяет без снижения устойчивости процесса испарения понизить давление в жидкости. Это дает возможность испопьзовать бопее широкий круг материалов дпя изготовления испаритепей, что очень важно при работе с химически агрессивными жидкостями, когда приходится иметь дело с химически стойкими, но механически мапопрочными материалами.

Способ испарения жидкости в канале путем ее нагрева выше температуры на сышения образующегося пара, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения надежности и экономичности пу.тем уменьшения давления в испаряемои жидкости, нагрев жидкости осуществляют при давлении насыщенного пара со скоростью, рассчитанной по формупе

„, (t в) Ч у

"" (- 5 )Я ПЭ yS где а — скорость перегрева жидкости, С/с; — температура нагрева жидкости, оС; — температура насыщения, С; о

-S — средняя по объему нагреваемой жидкости частота зародышеобраэования, м с ;

3 - скорость испарения, кг/с;

Р— плотность жидкости, кг/м ;

3.

Я вЂ” плотность центров кипения на поверхности канапа, м

П вЂ” периметр поперечного сечения канала, м

5 — поперечное сечение канапам,м1, а температуру стенок канала поддерживают ниже температуры предельного перегрева испаряемой жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Мо 419687, кл. F22,В 3/04, 1974.

2. Патент СШЛ N. 3326640, кл. Б 01 J1/00,,опубпик. 1967.

3 954693

На фиг. 1 изображено устройство для реализации предлагаемого способа испарения, общий вид; на фиг, 2 — сечение, А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел 1 на фиг, 1. 5

Устройство содержит корпус 1 с патрубком 2 дпя подачи жидкости и жидкостным коллектором 3, сообщенным с парогенерируюшими канапами 4, подкпюченными к паровому колпектору 5. Пространст- t0 во между каналами 4 подкшочено патрубком 6 к источнику теплоносителя.

Испаряемую . жидкость, в данном случае н -пентан, при комнатной температуре и атмосферном давлении закачивают через патрубок 2 в жидкостный коппектор

3, откуда она распредепяется по парогенерирующим каналам 4, стенки которых выпопнены иэ стекла, которое хорошо смачивается Н -пентаном. Через патру- що бок 6 подают теппоноситепь насыщенный водяной пар, который конденсируется на .стенках парогенерируюших каналов 4, нагревая до температуры насыщения, а затем и перегревая К -пентан со скорос-! (. Я П С1 7/ (1 - J 3 (P Температура стенок парогенерируюших каналов 4 поддерживает. ся ниже температуры предепьного перегрева 4 -пентана, которая в данных ус- 30 повиях составляет 146оС.

Условие 6)<(4-t>I J gЯ(gg достигается и выбором материала стенок парогенерируюших канапов 4, который хорошо смачи35 вается н -пентаном, и копи ество центров парообразования на этих стенках практически равно нулю. При перегреве

Н -пентана происходит.его интенсивное испарение, при этом давление не меняется, а температура резко падает и становится равной температуре насыщения Н пен тана при атмосферном давлении. Образовавшиеся пары отводят через паровой коплектор 5, 45

Производительность устройства регу пируется изменением температуры водяного пара, при температуре около 140 С происходит резкое увеличение производительности, вызванные объемным вскипанием

50 жидкости. Максимальную производительность устройства достигают при температуре водяного пара, равной температуре предельного перегрева Н -пентана (146оС), при дапьнейшем повышении тем55

Ф ормупа изобретения иг. / МЫюсъ а

Составитель Э. Языков

Редактор С. Крупенина Техред N,Íàäü Корректор Ю. Макаренко

Заказ 6394/35 Тираж 451 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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