Конденсатор-сепаратор для тепломассообменных процессов

Полезная модель относится к тепломассообменной аппаратуре и может быть использована в химической, теплоэнергетической и других отраслях промышленности для конденсации паров, а также для охлаждения парогазовых смесей и удаления жидкой фазы при конденсации пара. Сущность полезной модели заключается в том, что, конденсатор-сепаратор для тепломассообменных процессов содержит корпус с патрубками ввода и вывода газа (пара), конденсата и охлаждающего агента, гофрированную обечайку, коаксиально расположенную относительно корпуса с образованием кольцевого канала, выполненную со слоем из капиллярно-пористого материала с высокой теплопроводностью, обечайка выполнена с наклонными гофрами, при этом, гофры, обращенные вершинами к винтовой перегородке имеют толщину слоя из капиллярно-пористого материала, превышающую толщину слоя гофр, обращенных вершинами к корпусу, размещенную в ней по центру перфорированную трубу с винтовой перегородкой, сборник конденсата. Полезная модель интенсифицирует процесс теплообмена и улучшает условия конденсации. 1 п. ф-лы, 1 ил.

Полезная модель относится к тепломассообменной аппаратуре и может быть использована в химической, теплоэнергетической и других отраслях промышленности для конденсации паров, а также для охлаждения парогазовых смесей и удаления жидкой фазы при конденсации пара.

Известен горизонтальный кожухотрубчатый конденсатор, содержащий пучок труб, закрепленных в решетке с образованием каналов для прохода пара, на поверхности труб выполнены каналы для стока конденсата в конденсатоотводчик. (см. например, патент США 3170512, F28F 9/08, 1965 г.)

Наиболее близким техническим решением к предложенному является выбранный заявителем за прототип конденсатор-сепаратор для тепломассообменных процессов, содержащий корпус с патрубками ввода и вывода газа (пара), конденсата и охлаждающего агента, гофрированную обечайку, коаксиально расположенную относительно корпуса с образованием кольцевого канала, выполненную со слоем из капиллярно-пористого материала с высокой теплопроводностью, размещенную в ней по центру перфорированную трубу, установленную между ними винтовую перегородку и сборник конденсата, (см., например, патент RU 16399, F28F 9/00, 2001 г.)

Известные устройства характеризуются невысокой эффективностью процесса.

Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение эффективности процесса за счет улучшения условий конденсации и теплообмена.

Решение технической задачи достигается тем, что конденсатор-сепаратор для тепломассообменных процессов, содержащий корпус с патрубками ввода и вывода газа (пара), конденсата и охлаждающего агента, гофрированную обечайку, коаксиально расположенную относительно корпуса с образованием кольцевого канала, выполненную со слоем из капиллярно-пористого материала с высокой теплопроводностью, размещенную в ней по центру перфорированную трубу, установленную между ними винтовую перегородку и сборник конденсата, согласно полезной модели, обечайка выполнена с наклонными гофрами, при этом, гофры, обращенные вершинами к винтовой перегородке имеют толщину слоя из капиллярно-пористого материала, превышающую толщину слоя гофр, обращенных вершинами к корпусу.

На чертеже схематично изображен продольный разрез конденсатора-сепаратора для тепломассообменных процессов.

Конденсатор-сепаратор для тепломассообменных процессов содержит корпус 1 с патрубками 2, 3, 4, 5, 6 ввода и вывода газа (пара), конденсата и охлаждающего агента, гофрированную обечайку 7, выполненную с наклонными гофрами, коаксиально расположенную относительно корпуса с образованием кольцевого канала 8, размещенную в ней по центру перфорированную трубу 9, установленную между ними винтовую перегородку 10, сборник 11 конденсата, гофры, обращенные вершинами к винтовой перегородке имеют толщину слоя из капиллярно-пористого материала, превышающую толщину слоя гофр, обращенных вершинами к корпусу.

Конденсатор-сепаратор для тепломассообменных процессов работает следующим образом:

Смесь паров углеводородов и неконденсирующихся газов поступает через тангенциально-расположенный патрубок и движется закрученным потоком по кольцевому каналу с переменным проходным сечением, образованному между гофрами и центральной перфорированной трубой. В канал, образованный между поверхностью обечайки и стенкой корпуса подают охлаждающий агент. Пары углеводородов конденсируются на охлаждаемой поверхности обечайки. Тепло фазового превращения при конденсации передается охлаждающему агенту. Жидкость, образовавшая в результате конденсации пара, смачивает поверхности гофр, проникает толщину слоя капиллярно-пористого материала и по капиллярным каналам попадает на поверхности лопастей винтовой перегородки, удаляя конденсат с поверхности обечайки. Жидкость стекает пленкой с поверхности лопастей в сборник конденсата. Затем жидкость через патрубок отводится из корпуса. Неконденсирующийся газ проходит через перфорацию трубы и отводится из корпуса через патрубок. Выполнение обечайки с наклонными гофрами и выполнение гофр, обращенных вершинами к винтовой перегородке с толщиной слоя из капиллярно-пористого материала, превышающей толщину слоя гофр, обращенных вершинами к корпусу интенсифицирует процесс теплообмена и улучшает условия конденсации.

Конденсатор-сепаратор для тепломассообменных процессов, содержащий корпус с патрубками ввода и вывода газа (пара), конденсата и охлаждающего агента, гофрированную обечайку, коаксиально расположенную относительно корпуса с образованием кольцевого канала, выполненную со слоем из капиллярно-пористого материала с высокой теплопроводностью, размещенную в ней по центру перфорированную трубу, установленную между ними винтовую перегородку и сборник конденсата, отличающийся тем, что обечайка выполнена с наклонными гофрами, при этом гофры, обращенные вершинами к винтовой перегородке, имеют толщину слоя из капиллярно-пористого материала, превышающую толщину слоя гофр, обращенных вершинами к корпусу.