Конденсатор-испаритель

СООЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК и 18 Г 25 В 39/00, Р 9 00 3(1 ф В 2- Бр К АВТОР дственн остромаш.Позняк тносится теплооб- условиях ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Балашихинское научно-произвное объединение криогенного машения им. 40-летия Октября "Криоге(57) Использование: изобретение ок теплоэнергетике, в частности кменной аппаратуре, работающей в Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплообменной аппаратуре, работающей в условиях кипения и конденсации рабочих сред и может быть использовано в установках разделения воздуха.Целью изобретения является снижение металлоемкости и трудоемкости изготовления конденсатора-испарителя при обеспечении надежных гидродинамических условий работы,Указанная цель достигается тем, что в конденсаторе-испарителе содержатся корпус с размещенными в нем одним или несколькими пластинчато-ребристыми теплообменными элементами, коллекторами с патрубками для входа и выхода конденсирующейся среды, согласно изобретению теплообменные элементы выполнены в виде параллелограмма. причем угол наклона стороны параллелограмма с параллельно ей расположенными каналами конденсации составляет к горизонтали 5-15, а каналы кипения и конденсации рабочих сред, и может быть использовано в установках разделения воздуха, Сущность изобретения заключается в том, что конденсатор-испаритель содержит корпус 1, внутри которого расположены друг над другом теплообменные элементы 2, выполненные в виде параллелограмма. Полость кипения разделена перегородкой 3 на две, сообщающиеся между собой переливной трубой 4, Труба 3 служит для отвода пара кипящей жидкости из нижней полости в верхнюю и далее в общий патрубок 6, Коллекторы ввода 7 и вывода 8 размещены на поверхности кипения, 3 з.п.ф-лы, 3 ил. кипения расположены под углом 0 - 15 к вертикали,Кроме того, коллекторы размещены на поверхности кипения.ФС целью исключения гидравлической неравномерности, а также с целью сохранения проходного сечения для циркулирующей среды, площади боковых сечений входа и выхода кипящей среды равновелики площадям сечений занятых коллекторами, а насадка, установленная в зоне боковых сечений каналов кипения, выполнена пЕрфорированной. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый конденсатор-испаритель отличается тем, что он выполнен в виде параллелограмма, с углом наклона стороны параллелограмма и каналами конденсации к горизонтали 5-15 и каналами кипения с углом наклона к вертикали 0-150.При наклоне каналов конденсации менее 5 слив конденсата затруднен. что приводит к заполнению каналов конденсации иотключению поверхности теплообмена, аувеличение угла наклона более 15 приводит к увеличению габаритов аппарата, а также увеличению влияния гидростатическогостолба кйпящей жидкости, затаплиоающей 5теплообменный элемент, на рабочий температурный напор конденсатора-испарителя,При наклоне каналов кипения более 150к вертикали затрудняется эвакуация пара изних, существенно возрастает гидравлическое сопротивление, происходит запаривание каналов кипения и, как следствие,отключается часть рабочей поверхноститеплообмена,Размещение коллекторов на поверхности кипения позволяет располагать теплообменные элементы в вертикальномкорпусе меньших размеров,Выполнение площадей боковых сечений входа и выхода кипящей среды равновеликими площадями сечений, занятыхколлекторами, а насадки, установленной взоне боковых сечений каналов кипения,перфорированной, исключает гидравлическую неравномерность и сохраняет проходное сечение для циркулирующей среды,На фиг. 1 изображен предлагаемый конденсатор-испаритель; на фиг. 2 - полостьконденсации теплообменного элемента; нафиг. 3 - полость кипения теплообменного 30элемента,Конденсатор-испаритель содержиткорпус 1, внутри которого расположеныдруг над другом теплообменные элементы2, выполненные.в виде параллелограмма, 35Полость кипения разделена перегородкой 3на две, сообщающиеся между собой, переливной трубой 4. Также имеется труба 5 дляотвода пара кипящей жидкости из нижнейполости в верхнюю и далее в общий потрубок 6.В плоскость охода и выхода кипящейсреды вынесены коллекторы входа 7 и,выхода 8 конденсирующейся среды, В теплообменных элементах 2 чередуются каналы 45кипения 9 и конденсации 10, В каналах кипения, расположенных под коллектором 7 инад коллектором 8, установлена перфорированная насадка 11 с измененным углом наклона. 50Конденсатор-испаритель работает следующим образом.Пар на конденсацию подается в полости конденсации 10 теплообменных элементов 2 через коллекторы 7, 55.Образующийся конденсат самотеком вонаклонных каналах с углом наклона 5 - 15сливается в коллектор выхода 8.Кипящая жидкость за счет циркуляционного напора, возникающего между жидкостью в корпусе 1 и парожидкостнойсмесью в каналах кипения, входит в каналыкипения снизу и, частично испаряясь, переливается в полость корпуса 1 через верхниекромки теплообменного элемента 2. Приэтом периметр перелива равен периметруверхнего сечения теплообменного элемента2, что обеспечивает устойчивый режим циркуляции. Каналы кипения, оказавшиеся содной стороны заглушенными коллекторами для ввода и вывода конденсирующейсясреды, имеют выход вполость корпуса черезбоковые поверхности. Переливная труба 4,размещенная в корпусе 1, установлена таким образом, что обеспечивает заданныйуровень заполнения кипящей жидкостьюверхнего теплообменного элемента, а избыточное количество жидкости переливается внижнюо полость кипения. Пары, образовавшиеся в нижней полости кипения, через трубу 5 отводятся через верхнюю полость вобщий отводящий патрубок 6,Выполнение теплообменных элементовв виде параллелограмма с углом наклонастороны параллелограмма к горизонтали 515 и размещение коллекторов на поверхности кипения позволяет устанавливатьтеплообменные элементы друг над другом в .вертикальном корпусе меньших размеров,что снижает металлоемкость и трудоемкость изготовления,Формула изобретения1. Конденсатор-испаритель, содержащий корпус с размещенными в нем коллекторами, одним или несколькимипластинчато-ребристыми теплообменнымиэлементами с каналами конденсации и каналами кипения, коллекторы с патрубкамидля ввода и вывода кипящей среды, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью сниженияметаллоемкости и трудоемкости изготовления конденсатора-испарителя при обеспечении надежных гидродинамическихусловий работы, теплообменные элементывыполнены в аиде параллелограмма, причем угол наклона стороны параллелограммас параллельно расположенными ей каналами конденсации составляет к горизонтали5 - 150.2, Конденсатор-испаритель по и, 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что угол наклонаканалов кипения к вертикали составляетф= 0 - 150.3. Конденсатор-испаритель по пп, 1 и 2,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что коллекторыразмещены на поверхности кипения.4. Конденсатор-испаритель по пп, 1-3,о т л и ч а ю щ и.й с я тем, что, с цельюисключения гидравлической неравномер1815552 ель В.МазаевМ.Морге нтал Корре Саста Техре И;Шул еда ктор ПодписноеТиражв нного комитета по изобретения м и откытиЖРаушская ндб., 4/5113035, Москва,при ГКНТ СССР аказ 16 ВНИИ 10 комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. ГагаринПроизводственно-издательский ком инат анения проходного сечения для ности, сохранпло а и боковых циркулирующей среды, площадиний патрубков ввода и вывода кипящей сечении пата ям сечений, засреды равновелики площадям нятых коллекторами, э нас д Уа ка становлен ная в зоне боковых сечений каналов кипения, выполнена перфорированной.