Способ работы воздушно-испарительного вертикального теплообменника

О П И С А Н И Е р) 540123ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Соцналнстнческнх Республнк(22) Заявлено 06.09,74 (21) 2059426/06с присоединением заявки Ме -гасударственные комитет Совета Мнннстров СССР во делам нзооретеннйн открытийИзобретение относится к области испарительного охлаждения, в частности к трубчатым теплообменникам воздушно-испарительного типа.Известны способы работы теплообменников такого типа путем подачи в трубы смеси жидкого хладагента с воздухом и обдува наружной поверхности труб охлаждаемым газом. Жидкий хладагент подают во все трубы равномерно, а его расход определяют по тепловой нагрузке наиболее теплонапряженных рядов труб Ц,Недостатком этих способов является повышенный унос жидкого хладагента из менее теплонапряженных рядов труб - последних по ходу движения охлаждаемого газа.Частично этот недостаток устранен при работе теплообменника, в котором тепловую нагрузку в трубах выравнивают с помощью распределения расхода продувочного воздуха. Для этого под трубами устанавливают перфорированный лист с отверстиями, увеличивающимися в направлении движения охлаждаемото газа 21.Однако при расширении диапазона тепловых нагрузок полного их выравнивания по всем трубам указанным способом достичь невозможно. Кроме тото, при очень больших тепловых нагрузках первых рядов труб паросодержание продувочного воздуха возрастает настолько, что нарушается устойчивое существование жидкостной п ленки в трубах.жидкость будет просто выброшена из них изза высокой скорости паровоздушной смеси.Целью изобретения является расширение диапазона применяемых тепловых нагрузок,Поставленная цель достигается тем, чтожидкий хладагент подают только в трубы по крайней мере первого ряда со стороны входа 10 охлаждаемого газа, а в последующие рядытруб подают смесь жидкого хладагента и продувочного воздуха с постепенно уменьшающимся расходом хладагвнта в направлении движения охлаждаемого газа.15 На чертеже изображен воздушно-испарительный трубчатый теплообменникработающий по описываемому способу,Он содержит корпус 1 с пакетом вертикаль ных труб 2, 3, 4, установленных параллельными рядами и закрепленных в нижней 5 и верхней б трубных досках. Трубы подключены к коллектору 7 для входа продувочного воздуха и коллектору 8 для выхода паровоздушной 25 смеси. В коллекторе 7 перед трубной доской5 .размещен дырчатый лист 9 с отверстиями 10 различного диаметра для,распределения воздуха по рядам труб. Отверстия 10,под тру бами 2 первого ряда со стороны входа охлаж 30 даемого газа в межтрубное пространство 13из патрубка 12 корпуса 1 заглушены. Точно также заглушены и нижние концы 13 труб 2 мого ряда. Трубная доска 5 выполнена полой. Ее полость 14 заполнена жидким хладагентом, поступающим из специального бака (не показан). Хладагент через отверстия 15 .втулок 16, встроенных в нижние концы труб 3 и 4, поступает в трубы. Площадь, поперечного сечения отверстий 15 в каждом ряду одинакова, но постепенно уменьшается при переходе от ряда с трубами 3 к ряду с трубами 4 в соответствии с уменьшением тепловой нагрузки рядов.При работе теплообменника охлаждаемый газ подают по патрубку 12 в межтрубное про:транство 11, а в трубы 3 и 4 подают продувочный воздух из коллектора 7 через дырчатый лист 9 и центральные отверстия 15 во втулках 16. Одновременно во все трубы 2, 3, 4 падают жидкий хладагент с:расходом, соответствующим тепловой, нагрузке каждого ряда труб 2, 3, 4, Это соответствие обеспечивается постепенным уменьшением проходного сечения отверстий 15 втулок 16 при переходе от ряда к ряду, В трубах 2 возникает процесс,кипения хладагента вследствие отсутствия в них потока продувочного воздуха, а в трубах 3 и 4 в процесс испарения хладагента из пленки или барботажного слоя в зависимости от скорости воздуха в них.В результате этого охлаждение газа осуществляется устойчиво во всех рядах труб 2, 3, 4. Диапазон нагрузок можно увеличивать до тех порпока не будет достигнут предел существования развитого пузырькового кипения в трубах 2, т, е, вплоть до кризиса кипения.Экономия воздуха, полученная в результате отказа от продувки труб 2, позволяет увеличить его расход в трубах 3 и 4, а следователь но, уменьшить температуру испарения хладагента в них и увеличить среднелогарифмическую разность температур в теплообменнике, т. е. увеличить эффективность теплообменника,В общем случае число рядов труб может 10 быть значительно больше, чем изображено начертеже, а число рядов заглушенных труб определяется расчетом в зависимости от тепловой нагрузки труб каждого ряда.15Формула изобретенияСпособ работы воздушно-испарительноговертикального теплообменника путем подачи втрубы жидкого хладатента и продувочного20 воздуха и обдува наружной поверхности трубохлаждаемым газом, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения диапазона тепловыхнагрузок, жидкий хладагент подают только втрубы,по крайней мере первого ряда со сто 25 роны входа охлаждаемого газа, а в,последующие ряды труб подают смесь жидкого хладагента и продувочного воздуха с постепенноуменьшающимся расходом хладагента в направлении движения охлаждаемого таза.30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство236490, М.Кл. 1," 28 Р 502, 1965,2, Авторское свидетельство389387, М.35 Кл. Р 28 Р 5/02, 1971,