Теплопередающий элемент теплообменника Советский патент 1984 года по МПК F28D19/00 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменниках, например конденсаторах, с промежуточным теппоносителем.

Известен теплойередаюац1й элемент теплообменника, содержащий сферический корпус, частично заполненный лекокипящим теплоносителем ij .

Недостатком указанного теплопередающего элемента является его ма лая теплоаккумулирукщая способность что обусловлено небольшим количеством легкокипящего теплоносителя, заправляемого в сферический корпус. В корпус в принципе нельзя заправить много теплоносителя, так как при его испарении давление паров в корпусе возрастает, а это, естественно, приводит к росту температуры насыщения (соответственно и температуры поверхности корпуса) и снижает эффективность работы конденсатора (чем выше температура охлаждающего пар теплоносителя, тем ниже эффективност работы конденсатора). Исходя из этого, объем заправляемого в корпус легкокипящего теплоносителя весьма мал и не превышает десятых долей

грамма (расчеты делались для шаров

диаметром 20 мм, заполненных водя-

ным паром и парами R-22 и аммиака).

I ...

Известен теплопередающий элемент теплообменника, содержащий сферический корпус, заполненный- твердым веществом, плавящимся при рабочей температуре теплообменника 2j .

Заполнение всего объема пустотелого корпуса твердым веществом, плавящимся при рабочей температуре теплообменника, позволяет, во-первых, увеличить теп 1оаккумулирующую способность каждого элемента за счет использования скрытой теплоты плавления твердого вещества заполняющего его хотя скрытая теплота плавления и меньше скрытой теплоты парообразования, однако за счет того, что шар полностью заполнен плавящимся веществом, в то время как испаряющегося теплоносителя в.шаре находится очень мало, теплоаккумулирующая способность предлагаемого рабочего тела значительно во-вторых.стабилизировать во времени темпералуру сферических корпусов (в случае испаряющегося теплоносителя давленивлв корпусе, следовательно, и температура насыщенного пара

в нем растут по мере испарения теплоносителя, что в принципе также снижает удельную мощность теплообменника . В качестве твердого вещества, которымможно заполнять шарообразные корпуса рабочего тела, используют кристаллогидрат хлористого кальция CaGlj бН.О (температура плавления t 29c, теплота плавления 286 к)1ж/кг) ; кристаллический сернокислый натрий Na SO lOHnO t 32,6c, 1 334кДж/кг ; нитрат лития LiNOy3HjO (t , 301 кДж/кг, технический литий {tj 22,.8 С, 71 436 кДж/кг), кристаллический углекислый натрий Nii.COvlOH. (,.кДж/кг).

Однако в известном элементе расплавление вещества, в корпусе происходит первоначально у его стенок, а затем интенсивность процесса аккумуляции тепла уменьшается за счет того, что теплота передается к еще твердому веществу в .центре корпуса через все увел1 чивающийся слой уже расплавленного вещества.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена.

Поставленная цель достигается тем, что в теплопередающем элементе теплообменника, содержащем сферический корпус, заполненный твердым веществом, плавящимся при рабочей температуре теплообменника, корпус имеет сквозные, изолированные от ег внутреннего объема каналы.

На чертеже изображен теппопередающий элемент, в разрезе.

Теплопередающий элемент содержит сферический корпус I, заполненный твердым веществом 2, плавящимся при рабочей температуре теплообменника. В корпусе 1 имеют.ся сквозные каналы 3 для прохода теплоносителя, изолированные от внутреннего объема корпуса 1.

Теплопередающий элемент работает следующим образом.

Охлажденные теплопередающие элементы с твердым веществом 2 подаются Б теплообменник (конденсатор)i где вступают в контакт с теплоносителем (паром). Пар конденсируется на поверхности холодного сферического корпуса 1J отдает скрытую теплоту парообразования, за счет которой плавится вещество 2, аккумулируя ее в виде скрытой теплоты плавления По каНдалам 3 пар поступает к цен311254634

тральным областям сферического кор- Таким o6i ia30M интенсифицируется пуса I, отдает- там скрытую теплотутеплообмен за счет увеличения теплопарообразования, а конденсат выте-аккумулирующей способности теплолекает из каналов 3 за счет действияредающего элемента , что повы гравитационных сил и уступает местошает производительность теплообновым порциям пара.менника.

ТЕПЛОПЕРЕДАНЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ТЕПЛООБМЕННИКА, содержащий сферический корпус, заполненный твердым веществом, плавящимся при рабочей температуре теплообменника, о т л и- чающийся тем, что, с целью интенсификации теплЬобмена, корпус имеет сквозные, изолированные от его внутреннего объема каналы.