Теплообменный аппарат для охлаждения агрессивных сред

 

Изобретение относится к теплотехнике . Оно позволяет повысить теплопередающую способность устройства. При кипении жидкости (Ж) пар истекает через верхнее отверстие патрубка (П) 6 внутрь стакана (С) 10.За счет ударного действия пара в верхней части С 10 интенсивность теплоотдачи увеличивается. Форма С 10 способствует плавному повороту потока пара. При этом конденсация его на нижней части С 10 происходит при течении пара и пленки конденсата в одном направлении.Путем подбора соотношения диаметров выходного отверстия соплового участка 8 и отверстия диафрагмы 7 добиваются постоянного расхода Ж через П 6. В случае заполнения П 6 капиллярно-пористым материалом достигается равномерное распределение Ж по поверхности нагрева .Труба 5 верхнего яруса в зоне размещения С 10 м.б. заключена в спаренные обечайки, прикрепленные к участкам 8. Благодаря тому,что внутренняя из них перфорирована,пар в виде струй поступает на поверхность трубы 5, конденсируется и стекает вниз. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. f S (Л 00 СО сд со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) Ц1) (51)4 F 28 D 15/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ г т ю 7 -у4

Фиг. t

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3984034/24-06 (22) 29.11.85 (46) 07.09.87. Бюл. У 33 (71) Всесоюзный научно-исследователь— ский биотехнический институт (72) Н.Е.Мартьянов, А.Д .Корнеев, В.С.Карасев, Е.Н.Пирогов, Б.Ф.Слепов и В.С.Александров (53) 621.565.98(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)1 - 549675, кл. F 28 D 15/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1 273725, кл . F 28 D 15/02, 18 . 07 .85 . (54) TEIIJIOOEMEHHbIA АППАРАТ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ АГРЕССИВНЫХ СРЕД (57) Изобретение относится к теплотехнике.Оно позволяет повысить теплопередающую способность устройства.

При кипении жидкости (Ж) пар истекает через верхнее отверстие патрубка (П) 6 внутрь стакана (С) 10.3а чет ударного действия пара в верхней части С 10 интенсивность теплоотдачи увеличивается. Форма С 10 способствует плавному повороту потока пара. При этом конденсация его на нижней части С 1О происходит при течении пара и пленки конденсата в одном направлении. Путем подбора соотношения диаметров выходного отверстия соплового участка 8 и отверстия диафрагмы 7 добиваются постоянного расхода Ж через П 6. В случае заполнения П 6 капиллярно-пористым материалом достигается равномерное распределение Ж по поверхности наг— рева. Труба 5 верхнего яруса в зоне размещения С 10 м.б. заключена в

I спаренные обечайки, прикрепленные к участкам 8. Благодаря тому,что внутренняя из них перфорирована,пар в виде струй поступает на поверхность трубы 5, конденсируется и стекает вниз. 2 з.п. A-лы, 3 ил.

1335797

30

40

Изобретение относится к теплотехнике,а именно к теплообменным аппаратам для охлаждения агрессивных сред.

Цель изобретения — повышение теплопередающей способности устройства.

На фиг, 1 схематически изображен теплообменный аппарат для охлаждения агрессивных сред, на фиг. 2 — сечение

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — то же,при использовании вокруг трубы верхнего яруса спаренных обечаек.

Теплообменный аппарат содержит кожух 1.с паровым 2 и жидкостным 3 пространствами.Внутри кожуха 1 размещены теплообменные трубы 4 и 5 нижнего и верхнего ярусов соответственно, причем труба 4 нижнего яруса погружена в жидкость и снабжена патрубками 6, проходящими насквозь нее перпендикулярно оси и подключенными нижними срезами к жидкостному пространству 3, а верхними — к паровому.

Каждый патрубок снабжен диафрагмой

7 с отверстием для прохода жидкости и сопловым участком 8, расположенным на уровне верхней образующей трубы нижнего яруса, который на выходе имеет трубку 9 меньшего диаметра,чем патрубок 6.Труба верхнего яруса снабжена стаканами 10, расположенными внутри нее соосно с трубками соответствующих патрубков б,при этом кромки стаканов 10 выведены за пределы трубы верхнего яруса в сторону трубы 4 нижнего яруса и имеют отбортовк j, Пространство каждого патрубка 6 между диафрагмой 7 и сопловым участком 8 заполнено капиллярно-пористым материалом 11, Труба 5 верхнего яруса в зоне размещения стаканов 10 заключена в спаренные обечайки 12 и 13,прикрепленные к сопловым участкам 8 патруб,ков 6 и сообщающиеся с их полостью, причем внутренняя обечайка 13 каждой пары выполнена с перфорацией.

Теплообменный аппарат работает следующим образом.

Горячий теплоноситель, проходя по трубе 4,подогревает жидкость,заполняющую кожух 1, до температуры насыщения. Жидкость вскипает как на наружной поверхности трубы 4,так и внутри части патрубка 6, омываемой горячим теплоносителем.При кипении жидкости давление внутри патрубка

6 повьш|аетсяи происходит истечение пара через верхнее отверстие внутрь стакаíà 10„ омываемого подогреваемым теплоносителем, и конденсируется.

При этом за счет ударного действия пара в верхней части стакана

10 интенсивность теплоотдачи значительно увеличивается по сравнению с конденсацией неподвижного пара.Форма стакана 10 способствует плавному повороту потока пара и конденсация на нижней его части происходит при течении пара и пленки конденсата в одном направлении,что уменьшает толщину пленки конденсата и также дает возможность увеличить коэффициент теплоотдачи.Путем подбора соотношения диаметров выходного отверстия соплового участка 8 и отверстия диафрагмы 7 добиваются постоянного расхода жидкости через патрубок.

При заполнении патрубка 6 капиллярно-пористым материалом 11 аппарат работает аналогично. Наличие пористой структуры позволяет еще больше интенсифицировать теплообмен при кипении.

Жидкость под действием капилляр ных сил равномерно распределяется по поверхности нагрева ° При наличии спаренных обечаек 12 и 13, внутренняя из которых перфорирована,пар в виде струй подается на всю поверхность теплообменной трубы 5,конденсируется и стекает вниз.

Формула изобретения

1.Теплообменный аппарат для охлаждения агрессивных сред, содержащий кожух с паровым и жидкостным пространствами и поярусно размещенные внутри кожуха теплообменные трубы, причем труба нижнего яруса погружена в жидкость и снабжена патрубками, проходящими насквозь нее перпендикулярно оси и подключенными нижними срезами к жидкостному пространству,а верхними — к паровому,при этом каждый патрубок имеет сопловой участок, отличающийся тем, что, с целью повышения теплопередающей способности,в нижней части каждый патрубок снабжен диафрагмой с отверстием для прохода жидкости,а еro сопловой участок расположен на уровне верхней образующей трубы ниж1335797 него яруса и на выходе имеет трубку менЬшего диаметра,чем патрубок,а труба верхнего яруса снабжена стаканами, расположенными внутри нее соосно с трубками соответствующих патрубков,при этом кромки стаканов выведены за пределы трубы верхнего яруса в сторону трубы нижнего яруса и имеют отбортовку.

2. Аппарат по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем,что пространство каждого патрубка между диафрагмой и сопловым участком заполнено капиллярно †порист материалом.

3. Аппарат по п. 1, о т л и ч аю шийся тем,что труба верхнего яруса в зоне размещения стаканов заключена в спаренные обечайки,прикрепленные к сопловым участкам патруб1п ков и сообщающиеся с их полостью, причем внутренняя обечайка каждой пары выполнена с перфорацией.

1335797

Составитель И.Атманов

Техред M.Äèäûê

Корректор С.Черни

Редактор Н.Тупица

Заказ 4038/34 Тираж 611

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва,Ж-35,Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4