Холодильник

(55 Р 27 О 9/00 ОСУДАРСТВЕННЫЙО ИЗОБРЕТЕНИЯМРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКР ЫТИ БРЕТЕНИЯ К АВТО Му СВИДЕТЕЛЬСТВ иал Всесоюзного научо, проектно-конструкгического института оборудования и К:),И, Хохлов льство ССС9/00, 1983. ения: х которо одильниксо- установлень Изобретение относится к металлургии, в частности к охлаждающим устройствам термических печей.Цель изобретения - интенсификация охлаждения,На фиг. 1 изображен холодильник, общий вид; на фиг, 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б на фиг, 1; на фиг, 4 - то же, при выбросе пара; на фиг, 5- то ке, при сливе конденсата, на фиг, б - разрез В - В на фиг, 3; на фиг, 7 - разрез Г-Г на фиг. 5; на иг, 8 - узел на фиг, 3,Холодильник содержит корпус 1 с установленными на нем тепловыми трубами 2, испарительные участки 3 которых расположены внутри корпуса 1 и частично заполнены теплоносителем 4, Конденсационные участки 5 труб 2 расположены снаружи корпуса 1, Участки 5 могут быть установлены в теплообменниках б в том случае. если эффективный теплосьем не обеспечивается при естественном охлаждении, т;е. при высоких температуах нагрева теплоносителя 4 ф(57) Сущность изобретдержит корпус 1, на тепловые трубы 2, Испарительные участки 3 труб заполнены теплоносителем 4 и расположены внутри корпуса 1, а конденсационные участки 5 - снаружи, Между испарительным 3 и конденсационным 5 участками какдой трубы размещена перегородка 7 с каналами подачи пара в конденсационный участок 5 и слива конденсата в испарительный участок 3. На каналах перегородки с возможностью их перекрытия установлены подпружиненные клапаны 9 и 13. В клапане канала подачи пара выполнено отверстие 15, соосное каналу слива конденсата, 8 ил,в испарительных учз:тках 3, Между испарительным 3 и конденсационным 5 участками каждой трубы 2 расположена перегородка 7, в которой имее-ся канал 8 подачи пара в конденсационный участок 5 и клапан 9 перекрытия канала 8, подпружиненный относительно перегородки 7, пружиной растяжения 10, закрепленной на выступах 11 перегородки 7.В перегородке 7 имеется также канал слива конденсата в испарительный участок 3, выполненный, например, в виде трубки 12, и клапан 13 перекрытия канала слива конденсата, подпружиненный относительно перегородки 7 пружиной 14 растяжения, второй конец которой может быть закреплен, например, на верхней части трубки 12. В клапане 9 имеется отверстие 15 соосное трубке 12. Верхняя часть клапана 9 выполнена заподлицо с поверхностью перегородки 7, обращенной в сторону конденсационного участка 5. Указанные поверхности выполнены коническими, при 1740938чем конусность достаточна для эффективного стока конденсата в испарительный участок 3.Трубка 12 может быть закреплена относительно перегородки 7, например, О-обраными крепежными элементами 16, одни концы которых закреплены в перегородке 7, а другие приварены к трубке 12, причем ветви элементов 16, обращенные к трубке 12, проходят между пружинами 10 и 14, не препятствуя их вертикальному перемещению при срабатывании клапанов 9 и 13 соответственно.Холодильник работает следующим образом,Нагретый газ из рабочего пространства термической печи поступает в холодильник, омывает испарительные части 3 тепловых труб 2 и нагревает теплоноситель 4, отдавая ему тепло. При этом происходит интенсивное испарение теплоносителя 4 с образованием насыщенного пара, Давление в испарительном участке 3 возрастает до тех пор, пока не превысит усилие пружины 10 и не откроет клапан 9, После этого происходит взрывообразный выброс пара в конденсационный участок 5 через канал 8, после чего клапан 9 закрывается, перекрыв канал 8. Часть теплоносителя 4, оставшаяся в испарительном участке 3, при выбросе пара охлаждается и продолжает отбор тепла от газа, Насыщенный пар теплоносителя 4, выполнивший работу по преодолению усилия пружины 10, теряет часть энергии и поступает в конденсационный участок 5 с температурой, которая ниже температуры пара в испарительном участке 3 перед открыванием клапана 9. Пар, поступивший в конденсационный участок 5. охлаждается хладагентом в теплообменниках 6 или же окружающим воздухом до температуры конденсации,Конденсат по стенкам тепловой трубы и по коническим поверхностям перегородки 7 и клапана 9 через отверстие 15 стекает в трубку 12. При конденсации достаточного количества теплоносителя 4 (по весу) он открывает клапан 13 и стекает в испарительный участок 3. Клапан 13 закрывается. Далее цикл повторяется.Поскольку в испарительном участке 3 постоянно имеется достаточное количество теплоносителя 4 для эффективного отбора тепла от нагретого газа, холодильник работает непрерывно, хотя слив конденсата происходит периодически,Холодильник может осуществлять отбор тепла и от нагретых частей термической5 печи, но в этом случае нагрев теплоносителя4 будет осуществляться не конвективнымтеплообменом, а за счет излучения или теплопроводности.П р и м е р . В испарительном участке 310 теплоноситель 4 (вода) находится в равновесном состоянии со своим насыщеннымпаром, Усилие пружины 10 рассчитано надавление пара Р = 2,798 МПа, что соответствует температуре насыщенного пара Ь =15 230 С. В конденсационном участке 5 давление пара равно 9 10 Па,4, Исходя из равенства энтальпий пара дои после процесса дросселирования ( = 2),определяемпараметры пара после про 420 цесса дросселирования Р =- 9 10 Па,оп =165 С.Таким образом, в процессе дросселирования температура пара понизилась на65 С. Конденсация пара при таком давле 25 нии.происходит при т, = 97 С.Перекрытие канала подачи пара посредством подпружиненного клапана позволяет интенсифицировать процессохлаждения, поскольку часть энергии пара30 расходует преодоление усилия пружиныклапана, и в участок конденсации пар поступает с меньшей температурой, т,е, быстрееохлаждается до температуры конденсации. 35 Формула изобретенияХолодильник, преимущественно длятермической печи, содержащий корпус с установленными на нем тепловыми трубами, испарительные участки которых располоке ны внутри корпуса и заполнены теплоносителем, а конденсационные участки расположены снаружи корпуса, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью интенсификации охлаждения, он снабжен перегородками с 45 каналами подачи пара в конденсационныйучасток и слива конденсата в испарительный участок и подпружиненными клапанами, перегородки размещены между этими участками, а подпружиненные клапаны ус тановлены на каналах перегородки с возможностью их перекрытия, при этом в клапане канала подачи пара выполнено отверстие, соосное с каналом слива конденсата.551740938 актор А.Д Заказ 2076 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 Еоставитель А,Кагановскиехред М. Моргентал 4 Ы уо РРекто Р Т. Малец