Теплообменная установка и способ ее работы

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Севз Соеетскнк Сфцналнстнчыкна Рыпубпнк(23) Приоритет - ( 80862/24-0 32) 18.05,76 3) франция осударственный комите ссср ио дмам изобретений и открытий(31) 7614965 Опубликовано 25.1 1,79,Бюллетень 36 4 66,045. (088.8) та опубликования описания 25,117) Авторы изобретен ИностранецКак Стерлин (Франция)( Ы, Ц ".Иностранная Фирма СЕМ Компани Электро-М(54) ТЕПЛООБМЕННАЯ УСТАНОВКАЕЕ РАБОТЫ ОСО Изобретение относится к области теплотехники, в частйости к тепло- обменным установкам и способам их работы, и может быть использовано для передачи тепла от одной жидкости, преимущественно геотермального рассола, меньшей температуры к другой жидкости, имеющей более высокуютемпературу.Известна теплообменная установка, содержащая включенные в замкнутый контур циркуляции промежуточного теплоносителя испаритель с поверх" ностью теплообмена, подключенной к патрубку. подвода греющей среды, многоступенчатый компрессор и кон" денсатор с поверхностью теплообмена, подключенной к патрубку подвода нагреваемой срерж.Способ работы этой установки заключается в том, что подают греющую среду в испаритель,испаряют в последнем промежуточный теплоноситель, сжимают пары и конденсируют их в конденсаторе при подаче в него нагреваемой среды 1.Недостатком известной теплооб- менной установки и, следовательно, известного способа работы являются невысокие коэффициенты теплоотдачи,обусловленные тем, что испарение промежуточного теплоносителя при отборе тепла от греющей среды и конденсация паров промежуточного теплоносителя при передаче тепла нагреваемой среде происходят при постоянных температурах.Цель изобретения - повыаениекоэФФициента теплоотдачи.Это достигается тем, что испаритель и конденсатор выполнены в виде последовательно соединенных по греющей и нагреваемой среде соответствен но секций, причем .каждые две смежные секции сообщены между собой по пару через ступень компрессора. а по жидкости - через дополнительно установленную в нижней части секции трубку с разбрызгивающими отверстиями на выходном конце.Между первыми по ходу греющей инагреваемой среды секциями соответственно испарителя и конденсатора может быть установлена по крайней мере одна промежуточная секция, соединенная на входе по пару с выходом из последней ступени компрессора секции испарителя, а на аЕ выходе " со входом первой ступеникомпрессора секции конденсатора, апо жидкосги на входе " с первой;.; к цией конденсатора, на выходе с первой секцией испарителя.установка может быть снабжена между ступенями компрессора по мень шей мере одной секцией, в которой расположена поверхность таплообмана как испарителя, так и конденса-. тора.Патрубок подвода греющей среды подключен к поверхности таппообмана нескольких секций испарителя через К 4 апаны, а патрубок подвода нагреваа мой среды подключен к поверхности таплообмена нескольких секций конденсатора через клапаны.Работает таплообмеккая установка следующим образом: пары промажуточного теплоносителя последова тельно сжимают в ступенях компрес.сора между каждьми двумя смежныг.секциями испарителя и конденсатора,.жидкую Фазу теплоносителя направляют по трубке из секции с бопьщайтЕмпературой в секцию с меньщейтмпаратурой, в количестве, равномкОличаству паров, проходящих черезступень компрессора между двумяэтими секциями р прх,чем граю(щую сра.ду направляют через секции исг(арита.ля В напРавлениир Обратном движа".нию паров теплоносителя, : в(:.в(-.,д;.;тИЗ СЕКЦИИ О Самой КИЗКОй - =,-;,(Г,.с: г:,рОЙ а нагреваемую среду направг;дтчерез секции конденсатора -: пяправ -ленки движения паров т".(Лен;.,и выводят из секциис.,(,;:( НЫ.",С.:О 1,тампгратурой:На Фиг, 1 изображен. те( Я.с,б. в .нная установка г-птсекцией ( на Фиг, 2 т; :=: . - т (1-;.Г.секциями . в которых иею", ся "апл",.Обменные поверхност .;-,;. и:-;:1 а,чтак и конденсатора,1 еплОобменная (станови-" ".и.-л;(ИСпарИТЕЛЬ ( И КОКВЕ:, ,; - ;тг-,с, . сненные из секций между .,:.,;:-.:.-1(лг ггкоторых у"тановленаОцна ступенькомпрессора 3. В секциях испар.-.: в ;,т-;.распрложены (под уровнем жидко,ТЕПЛООЬМЕНКЫа ПозаРХКОСти д.дОвательно соажкенные межд,по греющей среде. Для подвс,ца .реющей среды служит патрубок 4, который может быть подключен через клаганы 5 к теплообменным поверхностяма" нескольких гарвых по ходуГреющей среды секций испариталя 1.,В секциях конденсатора расположенытеплообменные поверхности бПОСЛЕДОВатЕЛЬНО СоаДИНаННЫЕ МЕЖДУсобой. Патрубок б подвода нагрев-:="мой срацы подключен к нескольки(.теплообмекным поверхностям бчерез клапаны 7. Кэждыа две смеЖйыесекции соединены между собой посредством установленной в кид(кей т( Оа,ин ( у(з ". с ( ра; Орызгиваюци ,."( О. ар,.. ви д, выходнОм кон ц (,(е:(ц, ( О.(;1.(я(,д(сп рителя 1 и ,(Ондекоза"Ор а 2 может быть уст анонле на по маг.Ьщей мер( Одн 3 промажут Очн ая С ЕЦИЯ 9Кот Ооой От СУТС ГВУат тсплообменн=я позер(кость (см,. фиг, 1) промежуточная се.(цн. 9 соединена на - Хода 0 Пар (: в;.:. .,о ИЗ ПОСЛЕ 1 ней с. упеки компрессора 3 секции :;первой ПО .:,:Оду греющей среды) еспа виталя.,1 .;а В(.:(ХОЛЕ - СР ВХОДОМ;(ЕР-,и:,.: к. мпрес Орасекции ;ондансатора (первой пс ходу нагреваемой среды)ОЗмОжее также варчакт выпОлнения еплообманной установ;.и ".,которой (;еют(я несколько с; - ,ций, например гри секции 10 .12, в которы;- разма" щены Опковремекко как теплообменные повар.,:;ности "й" .Яспаоителя 1 такег(ЛОО(макныа повар,;н(, . нбепт;О( 5; анк а с.(ак(Ба рдООтаатГрающЯ среда с гемпарагУрой 1 р О па(руб). 4 подвоцится в теплооб- .,ЕННЫЕ ПсзаРХКОСти "а ОЦНой Из секциз ; Пар(гте,я 1,. тамг(ературакоторой бл. : а (: Ге.,иератур( 3."юЛи С; Е .- ,.:.а и )( - .:-.,о. 1 аат ОСЛЕЬОВ ст.:и с вом; г;стсебителю,- последователь - ,. (-;.ходи через теплообменные по 1 , а;-,б;,г(аа высокой гем --;Ок:(. ру ."ежду секциями испаритспя . ; Конденсатора 2, Пары проме.-,Точного теп,оносителя сжимают между каждьыи двумя секциями в ступени .(Омпрессора 3: и направляют последовательно От секции 13 испарителЯ 1 и:-: Отороъ,: выводят Грающий теплоко: в т:-л: к секции 14 конденсатора 2 из которой выводят нагреваемую среду. Температура и давление между двумя крайними сакциЯми 13 и 14 ступенчато повышается В каждую промежу: -чную секцию как испарителя, так и конденсатора поступает часть пара из смежной секции с более кизкой температурой и:идкая фаза теплоносителя лз секции с более высокой темпера"турой. М(идкость в секцию поступает51015 35 40 45 50 55 6065 по трубке 8 через разбрызгивающиеотверстия в и частично испарается в этой секции. Количество парапромежуточного теплоносителя, поступающего в секцию, равно количеству жидкой фазы теплоносителя, которое из него выходит, В секции 13нет ступени компрессора, и вся поступающая в него по трубке 8 жидкостьиспаряется. В секции 14, аналогичной секции 13, конденсируется весьпоступающий в нее пар.Греющая среда проходит из секции в секцию в направлении, обратном движению пара, а нагреваемаясреда " в том же направлении, чтои пар.В промежуточной секции 9 (см.фиг.1), которая устанавливается вслучае, когда у интервалов температур То -Т ти Т 2 -Т нет общих участков, происходит мгновенное испарение жидкости, поступающей из первой(по ходу нагреваемой среды) секцииконденсатора 2, а также перегревпара, поступающего из первой (походу греющей среды) секции испарителя 1.В каждой из секций 10-12 (см.фиг.2), наличие которых предусмотрено для случая, когда интервалы температур Т -Т и Т -Т имеют общиеЕучастки, теплообмен происходит между греющей и нагреваемой средамипутем испарения и конденсации соответственно на теплообменных поверхностях а , б находящегосяв секции промежуточного теплоносителя.При изменении температур Т, и Тогреющей и нагреваемой сред осуществляют переключение соответственноклапанов 5 и 7 для того, чтобыорганизовать вход среды в ту секцию, которая имеет наиболее близкуютемпературу к температурам Т и Т 1,Регулирование теплообмена осуществляют посредством изменения подачи жидкости из секции в секцию, котороеможет быть осуществлено, например,регулирующими органами, размещенными на отверстиях в.Предложенная установка позво-ляет достичь высоких коэффициентовтеплоотдачи благодаря ступенчатомууравновешенному теплообмену междусекциями и упростить регулированиетеплопередачи,Формула изобретения 1, Теплообменная установка, со" держащая включенные в замкнутый кон,тур циркуляции промежуточного теплоносителя испаритель с поверхностью теплообмена, подключенной к патрубку подвода греющей среды, многоступенчатый компрессор и конденсаторс поверхностью теплообмена, подключенной к патрубку подвода нагреваемой среды, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения коэффициента теплоотдачи, испаритель и конденсатор выполнены в виде последовательно соединенных по греющей и нагреваемой среде соответственно секций, причем каждые две смежные секции сообщены между собой по паручерез ступень компрессора, а по жидкости " через дополнительно установленную в нижней части секции трубкус разбрызгивающими отверстиями навыходном конце. 2. Установка по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что междупервыми по ходу греющей и нагревае-мой среды секциями соответственноиспарителя и конденсатора установлена по крайней мере одна промежуточная секция, соединенная на входе попару с выходом иэ последней ступе 25 ни компрессора секции испарителя,а на выходе - со входом первой ступени компрессора секции конденсатора, а по жидкости на входе - с первой секцией конденсатора, на выходе 30 с первой секцией испарителя,3. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что она снабжена между ступенями компрессора по меньшей мере одной секцией, в которой расположена поверхность теплообмена как испарителя, так и конденсатора.4. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что патрубок подвода греющей среды подключен к поверхности теплообмена нескольких секций испарителя через клапаны.5, Установка по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что патрубок подвода нагреваемой среды подключен к поверхности теплообмена нескольких секций конденсатора через клапаны. 6, Способ работы установки по п.1 путем подачигреющей среды в испаритель, испарения в последнем промежуточного теплоносителя, сжатия паров и конденсации их в конденсаторе при подаче в него нагреваемой среды, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что пары промежуточного теплоносителя последовательно сжимают в ступенях компрессора между каждыми двумя смежными секциями испарителя и конденсатора, жидкую Фазу теплоносителя направляют по трубке иэ секции с большей температурой в секцию с меньшей температурой в количестве, равном количеству паров, проходящих через ступень компрессора между этими секциями, причем греющую среду направляют700072 теплоносителя и выводят из секциис самой высокой температурой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР5 Р 46585, кл. Р 25 В 29/00, 1950,тставитель И.Ланинаехред Л,Алферова КорректорГ.Реиетник Редактор Т.Загребельна Тираж 722ПИ Государственноделам изобретениосква, Ж, Рауш Заказ 7265/62 11 З 0 Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная через секции Ъспарителя в направлении, обратном движению паров теплоносителя, и выводят изсекции с самойнизкой температурой, а нагреваемуюсреду направляют через секции конден",атора в направлении движения паров Подписного комитета СССй и открытийская наб., д.4/