Многоступенчатый испаритель мгновенного вскипания

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в многоступенчатых испарителях мгновенного вскипания для получения обессоленной воды.

В многоступенчатом испарителе мгновенного вскипания, содержащем корпус, вертикальную разделительную перегородку, разделяющую испаритель на камеры расширения и конденсации, снабженные самостоятельными днищами, камеры конденсации снабжены пучком горизонтально расположенных теплообменных трубок, направляющими перегородками. Пучки горизонтально расположенных теплообменных трубок размещены относительно верхних и нижних днищ камер конденсации (конденсаторов) на расстоянии, равном 0,025-0,15 ширины конденсатора, при этом каждая камера конденсации снабжена, по меньшей мере, двумя патрубками, расположенными под верхними днищами за направляющей перегородкой, последней по ходу пара.

Такое исполнение многоступенчатого испарителя мгновенного вскипания позволит улучшить его теплообменные характеристики, исключить подтопление трубок, повысит производительность.

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в испарителях мгновенного вскипания.

Известны испарители мгновенного вскипания (патент №2218972), а также №31337, состоящий из камеры расширения и конденсации.

Однако в этих конструкциях не исключены нарушения теплообмена, связанные с несовершенством аэродинамики потоков из-за отсутствия направляющих систем.

Более совершенен испаритель по патенту №2259514, однако и в нем при многоступенчатой схеме наблюдается подтопление теплообменных пучков, что снижает эффективность теплообмена.

Наиболее близких по технической сущности и достижимому результату к заявляемому техническому решению является конструкция, выполненная по патенту №2241512, содержащая корпус, вертикальную разделительную перегородку, разделяющую испаритель на камеры расширения и конденсации, снабженные самостоятельными днищами, а камеры конденсации снабжены пучком горизонтально расположенных теплообменных трубок и направляющими перегородками.

Однако этот испаритель, принятый за прототип, имеет недостатки.

Из-за отсутствия систем, исключающих подтапливание трубных пучков, которое наблюдается в многоступенчатых испарителях мгновенного вскипания, а также соответствующих паровых пространств перед пучком труб в конденсаторах для равномерной раздачи пара наблюдается ухудшение теплообмена, что снижает производительность испарителя, а затопленные трубки к тому интенсивно подвергаются коррозии с наружной стороны.

Заявляемая полезная модель направлена на решение этой задачи, связанной с повышением эффективности работы известного многоступенчатого испарителя мгновенного вскипания.

Эта задача решается в многоступенчатом испарителе мгновенного вскипания, содержащем корпус, вертикальную разделительную перегородку, разделяющую испаритель на камеры расширения и конденсации, снабженные самостоятельными днищами, а камеры конденсации снабжены пучками горизонтально расположенных теплообменных трубок, направляющими перегородками, тем, что пучки горизонтально расположенных теплообменных трубок размещены относительно верхних и нижних днищ камер конденсации на расстоянии, равном 0,025-0,15 ширины камеры конденсации, при этом каждая камера конденсации снабжена, по меньшей мере, двумя патрубками, расположенными под верхними днищами за направляющей перегородкой последней по ходу пара.

Требуемый технический результат по повышению эффективности работы испарителя достигается за счет создания необходимых паровых каналов для прохода пара между верхним днищем и трубным пучком и пространства между нижним днищем и нижним рядом трубок трубного пучка, исключающего подтопление трубок нижних рядов трубного пучка. Благодаря этим решениям уменьшается сопротивление набегающему потоку пара, улучшается вентиляция трубного пучка, увеличивается располагаемый температурный напор, а исключение подтопления трубок увеличивает поверхность теплообмена, снижает интенсивность коррозионных разрушений трубок, улучшается вентиляция трубного пучка.

Опытными исследованиями установлено, что величина расстояния достаточная для получения эффекта зависит от ширины камеры конденсации и равна 0,025-0,15 от ее ширины, чем больше ширина, тем меньше значение коэффициента. Например, при ширине камеры конденсации 1 м, оптимальное

расстояние между пучком и нижним днищем составляет 0,08 или 80 мм. С уменьшением ширины камеры конденсации величина коэффициента возрастает.

Повышенная эффективность теплообмена позволяет уменьшить недогрев, повысить его тепловую эффективность, производительность.

Новизна заявляемой полезной модели подтверждается наличием оптимальных признаков по сравнению с прототипом.

Перечень чертежей.

Фиг.1. Многоступенчатый испаритель мгновенного вскипания

Многоступенчатый испаритель мгновенного вскипания состоит из корпуса 1, разделительной перегородки 2, камеры конденсации 3, камеры расширения 4, окон 5, выполненных в разделительной перегородке 2, днищ 6 и 9, цилиндрических патрубков 8, трубок 7, патрубка 10 для отвода испаряемой воды и патрубка 11 для отвода дистиллята, патрубка 12 для подвода испаряемой воды, патрубка 13 для отвода неконденсирующихся газов.

Многоступенчатый испаритель мгновенного вскипания работает следующим образом. Перегретая вода через патрубок 12 поступает в расширитель 4, где вскипает. Образующийся пар через окно 5 поступает в камеру расширения 3, где конденсируется на трубках 7. Дистиллят из камеры конденсации через гидрозатворы (на фиг.1 не показаны) перетекает в следующую камеру, а из последней камеры через патрубок 11 отводится потребителю. Неиспарившаяся вода из вышестоящей камеры расширения через цилиндрические патрубки 8, расположенные на днище камер перетекает в следующую нижестоящую камеру, где процесс повторяется аналогично первой. Из последней камеры расширения через патрубок 10 вода отводится из испарителя.

Использование предлагаемого изобретение по сравнению с прототипом позволит повысить надежность работы испарителя и повысить его производительность.

Многоступенчатый испаритель мгновенного вскипания, содержащий корпус, вертикальную разделительную перегородку, разделяющую испаритель на камеры расширения и конденсации, снабженные самостоятельными днищами, камеры конденсации снабжены пучком горизонтально расположенных теплообменных трубок, направляющими перегородками, отличающийся тем, что пучки горизонтально расположенных теплообменных трубок размещены относительно верхних и нижних днищ камер конденсации на расстоянии, равном 0,025-0,15 ширины камеры конденсации, при этом каждая камера конденсации снабжена, по меньшей мере двумя патрубками, расположенными под верхними днищами за направляющей перегородкой, расположенной последней по ходу пара.