Теплообменный аппарат для охлаждения агрессивных сред Советский патент 1987 года по МПК F28D15/04 

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

Цель изобретения - повышение теп- лопередающей способности устройства

На фиг. 1 схематически изображен теплообменный аппарат для охлаждения агрессивных сред;на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. Ij на фиг, 3 - то же,при использовании вокруг трубы верхнего яруса спаренных обечаек.

Теплообменный аппарат содержит кожух 1 .с паровым 2 и жидкостным 3 про странствами.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, пpoxoдяDl ми насквозь нее перпендикулярно оси и подключенными нижними срезами к жидкостному пространству 3, а верхними - к парово.му. 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 6,при этом кромки стаканов 10 выведены за пределы трубы верхнего яруса в сторону трубы 4 нижнего яруса и имеют отбортов- ку.

Пространство каждого патрубка 6 между диафрагмой 7 и сопловым участ ком 8 заполнено капиллярно-пористым материалом 11. ,

Труба 5 верхнего яруса в зоне размещения стдканов 10 заключена в спаренные обечайки 12 и 13,прикрепленные к сопловым участкам 8 патрубков 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

0

5

0

5

0

6 повышается и происходит истечение пара через верхнее отверстие внутрь стакана 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 й 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 капиллярных 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.Теплообменньы аппарат для охлаждения агрессивных сред, содержащий кожух; с паровым и жидкостным пространствами и поярусно размещенные

g внутри кожуха теплообменные трубы, причем труба нижнего яруса погружена в жидкость и снабжена патрубками, проходящими насквозь нее перпендикулярно оси и подключенными нижними

Q срезами к жидкостному пространству, а верхними - к паровому,при этом каждый патрубок имеет сопловой участок, отличающийся тем, что, с целью повьщ ения теплопередаg ющей способности,в нижней части каждый патрубок снабжен диафрагмой с отверстием для прохода жидкости,а его сопловой участок расположен на уровне верхней образующей трубы ниж5

него яруса и на выходе имеет трубку меньшего диаметра,чем патрубок,а труба верхнего яруса снабжена стаканами, расположенными внутри нее соос- но 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, отличающийся тем,что пространство

каждого патрубка между диафрагмой и сопловым участком заполнено капиллярно-пористым материалом.

3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем,что труба верхнего яруса в зоне размещения стаканов заключена в спаренные обечайки,прикрепленные к сопловым участкам патрубков и сообщающиеся с их полостью, причем внутренняя обечайка каждой пары выполнена с перфорацией.

Изобретение относится к теплотехнике. Оно позволяет повысить теп- лопередающую 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

Фи2.г

Редактор Н.Тупица

Составитель И.Атманов

Техред М.Дидьж Корректор С .Черни

Заказ 4038/ЗАТираж 611

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035,Москва,Ж-35,Раушская наб., д. 4/5

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

Фиг.:5

Подписное