Устройство для перегрева пара

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 74612 я)5 Е 22 6 3/00 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ.О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРС У СВИДЕТЕЛЬСТ логиче- массо- титута ерщ(71) Опытное конструкторско-техноское бюро по интенсификации Теплообменных процессов Инстехнической теплофизики АН УССР(56) Авторское свидетельство СССРйг 595619, кл, Е 28 0 7/10, 1977,Авторское свидетельство СССРМ 1377511, кл, Р 22 6 3/00, 1985,Изобретение относится к теплообменному оборудованию, в частности к теплообменникам, работающим на электрических нагревателях, и пр- едназначено для нагрева пара, который применяется для различных технологических процессов в легкой, текстильной, целлюлозно-бумажной, химической и пищевой промышленности.Известны устройства для перегрева пара, содержащие корпус, трубчатый нагревательный элемент, размещенный внутри камеры перегрева, патрубки для подвода и отвода пара (1, Известное устройство работает следующим образом. К трубчатому нагревателю подводят напряжение, Он перегревается, расширяется и обеспечивает при этом контакт между внутренней поверхностью камеры перегрева и наружной поверхностью нагревателя, Пар через патрубок подводится в камеру перегрева, в ко-. тором перемещается по спирали, пройдя по(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕГРЕВА ПАРА (57) Использование: при сушке различных материалов, фиксации красителей, дезодорации материалов и др, Сущность изобретения; устройство содержит соосно расположенные в корпусе 1 и сообщенные между собой сепаратор 2 и камеру 3 перегрева, патрубки 5, 6 подвода и отвода пара. При этом сепаратор 2 выполнен в виде коаксиально расположенных труб 7, 8, а в камере 3 перегрева установлены нагревательные элементы 4. В устройстве между сепаратором 2 пара и камерой 3 перегрева расположен слой тепловой изоляции 9, толщина которого составляет от 0,2 до 0,63 наружного диаметра сепаратора 2, 2 ил,всей длине камеры перегрева, пар нагревается и удаляется через патрубок для отвода пара,В этом устройстве из-за наличия конденсата в паре и значительного гидравлического сопротивления нерационально расходуется электрическая энергия, необходимая для перегрева конденсата и превращения его в перегретый пар.Частично устраня; т указанный недостаток устройство для перегрева пара (2), содержащее соосно расположенные в корпусе и сообщенные между собой сепаратор и камеру перегрева соответственно с патрубками подвода и отвода пара и слива конденсата, причем сепаратор выполнен ввиде коаксиально расположенных труб, а в камере перегрева установлены нагревательные элементы. В сепараторе пар отделяется от конденсата, который стекает вниз, в сборник и по общей конденсатной линииотводится от камеры перегрева и сепаратора.На испарение части конденсата и превращение его в пар расходуется меньше электрической энергии по сравнению с устройством(11, Однако ликвидировать этот недостаток в известном устройстве 2) не удается, так как часть тепловой энергии электрических нагревателей расходуется на прогрев конденсата в сепараторе в процессе сепарации и в сборник конденсата. Наличие конденсата в камере перегрева в период пуска, останова и работы. устройства приводит к коррозии нагревательных элементов и сокращению срока их службы за счет температурных деформаций,Цель изобретения. - повышение эффективности нагрева и увеличение срока службы устройства для перегрева пара.Указанная цель достигается тем, что устройство для перегрева пара снабжено слоем телпоизоляции, расположенным по периферии внешней трубы сепаратора и выполненным толщиной, равной 0,2,0,63 диаметра внешней трубы.Сущность изобретения состоит в наличии тепловой изоляции между сепаратором и камерой перегрева пара, что позволяет отделить пар от конденсата беэ подогрева его и неоправданного расхода электрической энергии на эти цели,На фиг,1 схематично изображено устройство для перегрева пара, общий вид, разрез; на фиг.2 - график, поясняющий выбор оптимальных значений толщины изоляции,Устройство содержит корпус 1, расположенные в нем сепаратор 2 и камеру.3 перегрева с нагревательными элементами 4, например трубчатым Ч-образными нагревательными элементами (ТЗНами), расположенными внутри камеры перегрева, патрубки 5 и 6 соответственно для подвода и отвода пара. Сепаратор пара 2, выполненный в виде коаксиально установленной одна внутри другой труб 7 и 8, По периферии внешней трубы 8 сепаратора 2 расположена тепловая изоляция 9, выполненная .толщиной, равной 0,2.0,63 диаметра внешней трубы 8. Для слива конденсата из сепаратора 2 и камеры 3 перегрева используют трубопроводы слива конденсата (конденсатные линии) 10 и 11,Устройство работает следующим образом,Пар с конденсатом направляется в сепаратор 2, где тангенциально вводится в наружную трубу 8 сепаратора 2. за счет центробежных сил конденсат прижимается к внутренней поверхности трубы 8 и стекаетвниз через конденсатную линию 10. По трубе 7 пар с легкими фракциями конденсатапоступает через подводящий патрубок 5 в5 камеру 3 перегрева с нагревательными элементами 4. За счет изменения направлениядвижения пара в камере 3 перегрева и ееконструкции происходит сепарация оставшегося конденсата, так как основная часть10 конденсата была удалена в сепараторе,В камере 3 перегрева пар перегревается и попадает через патрубки 6 и 5 в следующую нагревательную секцию камерыперегрева, В каждой последующей секции15 камеры перегрева происходит повышениетемпературы пара по мере прохождения еговдоль нагревательных элементов. Затем через патрубок 6 отводится перегретый пар стемпературой 525 - 723 К к теплоиспользую 20 щим установкам.Небольшие количества конденсата удаляются из камер 3 перегрева по конденсатной линии,Выбор оптимальных значений толщины25 изоляции 9 между сепаратором 2 и камерой3 перегрева поясняет график нафиг,2, Каквидно иэ графика, минимальные тепловыепотери Ът от перегрева пара в камере перегрева к конденсату, стекающему по внут 30 ренней поверхности сепаратора, зависят оттолщины изоляции;диз= (О 2 - 0,63)дс,35 где д, - толщина изоляции,б - диаметр внешней трубы сепаратора,При этом соотношении обеспечиваетсяперепад температур между внутренней по 40 верхностью камеры перегрева Твн.к и температурой пара на входе в устройство Твх впределах от 0,1 до 1,0 К,Из графика видно, что увеличение толщины изоляции больше 0,63 б нецелесооб 45 разно, так как не приводит к заметнойзкономии электроэнергии, а уменьшениетолщины тепловой изоляции к заметнойзкономии электроэнергии, а уменьшениетолщины тепловой изоляции ниже 0,2 бс50 приводит к резкому увеличению теплопотерь, что требует дополнительного расходаэлектрической энергии,Изобретение позволяет рациональноиспольэовать электрическую энергиюна пе.55 регрев пара, а не на перегрев конденсата ипревращение его в перегретый пар.Формула изобретенияУстройство для перегрева пара, содержащее соосно расположенные в корпусе и1746125 10 сообщенные между собой сепаратор и камеру перегрева соответственно с патрубками подвода и отвода пара и слива конденсата, причем сепаратор выполнен в виде коаксиально расположенных труб, а в 5 камере перегрева установлены нагрева-. тельные элементы, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения эффективносги нагрева и увеличения срока службы. оно снабжено слоем теплоизоляции, расположенным по периферии внешней трубы сепаратора и выполненным толщиной. равной 0,20,3 диаметра внешней трубы,1746125 дб юР д 8 ЮУФ Г Редактор Т,Зубко Корректор Е.Соломинская Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина Йиу А Заказ 2383 ВНИИПИ Госу оставитель Л,Грабоехред М. Моргентал Тираж Подписноедарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва,.Ж, Раушская наб 4/5