Теплообменник

(19) (11) Р 28 П 15 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский орденанический институт им.кой Октябрьской социа 8Сиротин Седелкин,Сун, В.С. Жарко енина политех-летия Велиистической революц 53) 621.577(088(54)(57) 1. ТЕ ПЛООБМЕННИК, содержа е тепловые трубы, конденсационные рази ые и и петлео паритель ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИИ участки которых имеют подъемныеи опускные ветви и расположены соответственно в камерах нагрева и охлаждения, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения производительности, камера нагрева разделена дополнительным экраном с перепускнымиокнами на входной и выходной отсеки,в которых размещены соответственноподъемные и опускные ветви тепловыхтруб.2. Теплообменник по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что входной отсек камеры нагрева снабжен подовыми горелками, размещенными междутепловыми трубами.3. Теплообменник по пп. 1 и 2,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтоконденсационные участки тепловыхтруб снабжены коллектором с продувочным вентилем, 1092358Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в газовой и нефтяной промьппленности для регенерации абсорбентов.Известен теплообменник, содержащий тепловые трубы, испарительныеи конденсационные участки которыхрадиально расположены соответственно в камерах нагрева и охлажденияпо двум концентричным окружностям Я.Недостатком такого теплообменникаявляется неравномерный нагрев жидкости за счет разной степени нагреватепловых труб внутренней и наружнойокружностей, что вызвано радиальнымрасположением тепловых труб,Наиболее близким к изобретениюявляется теплообменник, содержащийпетлеобразные тепловые трубы, испарительные и конденсационные участки ко- оторых имеют подъемные и опускные ветви и расположены соответственно в камерах нагрева и охлаждения 2 .Известный теплообменник характеризуется пониженной нроиэводительностью 25из-за низкой скорости циркуляции рабочего агента в тепловых трубах, обусловленной недостаточной разностью нивелирных столбов в опускных и подъемных ветвях последних. Недостаточная 30разность нивелирных столбов в своюочередь обусловлена одинаковой степенью нагрева подъемных и опускныхветвей тепловых труб в камере нагрева.Низкая скорость циркуляции рабочегоагента в тепловых трубах приводитк пониженному коэффициенту его теплоотдачи к стенкам тепловых труб и книзкой снимаемой мощности теплообменника. Кроме того, отсутствие средствдля выравнивания давления в тепловыхтрубах и вывода из них неконденсирующихся газов обуславливает тепловуюнеравномерность в камерах нагреваи охлаждения, что для исключения локального перегрева тепловых трубтребуется снижение теплонапряженности камеры нагрева, также приводящегок снижению производительности теплообменника,50Целью изобретения является повышение производительности теплообменника.Поставленная цель достигается тем, что в теплообменнике, содержащем петлеобразные тепловые трубы, испарительные и конденсационные участки которых имеют подъемные и опускные ветви и расположены соответственно в камерах нагрева и охлаждения,камера нагрева разделена дополнительным экраном с перепускными окнами навходной и выходной отсеки, в которыхразмещены соответственно подъемныеи опускные ветви тепловых труб.Кроме того, входной отсек камерынагрева может быть снабжен подовымигорелками, размещенными между тепловыми трубами,Конденсационные участки тепловыхтруб могут быть снабжены коллектором с продувочным вентилем.На чертеже схематично изображенпредлагаемый теплообменник, общийвид.Теплообменник содержит тепловыетрубы, испарительные и конденсационные участки соответственно 1 и 2которых имеют подъемные и опускныеветви циркуляции рабочего агента.Испарительные участки 1 тепловыхтруб расположены в камере нагрева,1а конденсационные участки 2 - в камере 3 охлаждения. Камера нагрева разделена экраном 4 с перепускными окнами 5 на входной отсек 6 и выходнойотсек 7. Во входном отсеке 6 размещены подъемные ветви тепловых труб, ав выходном отсеке 7 - опускные ветвипоследних.Входной отсек 6 камеры нагреваснабжен подовыми горелками 8, размещенными между тепловыми трубами.Конденсационные участки 2 тепловыхтруб снабжены коллектором 9 с продувочным вентилем 10.Тепловые трубы закреплены в трубнойдоске 11 и расположены по двум концентрическим окружностям так, чтоопускные ветви труб находятся на внутренней окружности, а подъемные - нанаружной. Камера нагрева имеет стенки 12, выполненные иэ огнеупорногоматериала. В стенках 12 закреплены панельные горелки 13 и отводящий короб 14. Теплообменник имеет такжекольцевой ряд дополнительных тепловыхоребренных труб 15.Подъемные и опускные ветви конденсационных участков 2 тепловых трубсоединены между собой наклонными трубами 16, к которым примыкают конденсатоотводные колпаки 17, расположенные по ходу рабочего агента тепловыхтруб, Камера 3 охлаждения имеет патрубок 18 подачи насыщенного реаген1092358 та и патрубок 19 регенерированного реагента.Теплообменник работает следующим образом.Греющие газы сначала охлаждают до промежуточной температуры во входном отсеке 6 на подъемных ветвях испарительных участков 1 тепловых труб, Далее газы через окна 5 направляют в выходной отсек 7, где они охлажда- О ются до конечной температуры на опуск. ных ветвях испарительных участков 1 тепловых труб и на дополнительных тепловых трубах 15. Охлажденные газы отводят от теплообменника через ко роб 14.За счет тепла греющих газов рабочий агент (промежуточный теплоноситель) тепловых труб и камере нагрева испаряется. В конденсационных участ ках 2 тепловых труб рабочий агент последних конденсируется. При этом трубы 16 и колпаки 17 позволяют уменьшить толщину пленки конденсата и тем самым улучшить твплообмен в 25 камере 3 охлаждения. сЗа счет разницы теплонапряжений во входном и выходном отсеках соответственно.6 и 7 камеры нагрева увеличивается в них разность нивелирных , столбов рабочего агента, увеличивается скорость циркуляции последнего в тепловых трубах, улучшается теплообмен в камере нагрева и повышается производительность теплообменника,Неконденсирующие гйзы, которые образуются с течением времени в тепловых трубах и ухудшают теплообмен в камере 3 охлаждения, скапливаются в коллекторе 9 и поэтому не ухудшают теплообмен в камере 3 охлаждения. По мере необходимости неконденсирующие газИ выводят из, теплообменника через вентиль О. При этом коллектор 9 выравнивает давление в тепловых трубах, что приводит к более равномерному обогреву абсорбента, исключает локальный перегрев тепловых труб в камере нагрева и тем самым еще больше повышает производительность теплообменника.