Испаритель затопленного типа Советский патент 1989 года по МПК F25B39/02 F28D1/04 

ffmtMrtr jf /t f fftrfafirftrt - -г гжЯЯ Л Л Л т№тагж/щг яглгж1

/

5 5

М W / Фиг Л

. . 149 Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам кожухотрубных и кожухозмеевиковых теплообменных аппаратов затопленного типа, внутри которых происходит кипение рабочего тела,- например к испарителям затопленного типа для холодильных машин, предназначенных для предприятий Агропрома, химической, нефтя- ной и других отраслей промышленности а также для охлаждения воздуха в системах кондиционирования.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена.

На фиг. 1 изображен Испаритель затопленного типа; на фиг. 2 - макро- .частицы дисперсного слоя при перемешивании парожидкостной смеси и сбиве пены.

Испаритель затопленного типа содержит цилиндрический корпус 1 с прикрепленными к нему двумя трубными решетками 2 и 3. К последним присоединены две крышки 4 и 5,, причем в крьшке 5 установлены патрубки дпя подвода 6 и отвода 7 теплоносителя. В трубных решетках закреплен пучок горизонтальных труб 8.

В корпусе испарителя размещены две сетка (или перфорированные решетки) 9 и 10, ячейки которых меньше минимального диаметра частиц дисперсного материала. При этом сетка 9 расположена на уровне нижней образу- югдей первого ряда трубного пучка, а сетка 10 - на высоте среднего уровня заполнения аппарата.

Дпя отвода паров холодильного агента и подвода жидкого холодильно- го агента в корпусе аппарата имеются соответственно патрубки 11 и 12, причем сетка 13 перекрывает проходное сечение парового патрубка 11, а сет

плошади аппарата. Минуя сетку 9, холодильный агент начинает кипеть с образованием пузырьков пара на поверхности теплообменных труб. Достигая отрывного диаметра, пузырьки пара всплывают и возбуждают слои мик- рочастиц. Они совершают вихревые движения и, сталкиваясь с пузырьками пара, разбивают их, а наталкиваясь на поверхность теппообменных труб, сбивают паровой пограничный слой, в. результате чего происходит отрыв паровых пузырьков, не достигших отрывного диаметра. Эти.процессы увеличивают интенсивность процесса кипения на пучке труб. Совершая вихревое подъемно-опускное движение, макрочастицы т акже осуществляют перемешивание парожидкостной смеси, увеличивая ее локальную скорость омывания трубного пучка.

В процессе кипения парожидкостной смеси образуется влажный пар, а на

поверхности )хидкости - спой пены, Дпя предотвращения попадания влажного

пара и пены во всасывающий патрубок служат макрочастицы слоя, которые выполняют роль отбойников жидкости. Влажный пар, поднимаясь через слой крупных частиц,, освобождается от влаги, а жидко сть оседает на поверхности макрочастиц и стекает в зону кипения. Аналогично действует и механизм разрушения пены. Достигая слоя движуш 1хся макрочастиц, в результате смятия пена разрушается и стекает в слой жидкости.

Макрочастицы могут быть выполнены из полипропилена, селикагеля, калий- морденита и других подобных материалов, не меняющих своих свойств при взаимодействии с R 22 и аммиаком.

Результаты, полученные с помощью

Изобретение может быть использовано в кожухотрубных и кожухозмеевиковых теплообменных аппаратах, внутри которых происходит кипение рабочего тела. Цель изобретения - интенсификация теплообмена испарителя. Корпус 1 испарителя имеет патрубки для подвода жидкого хладагента и отвода его паров, расположенные соответственно в нижней и верхней частях корпуса 1. Пучок горизонтальных теплообменных труб закреплен в трубных решетках 2 и 3. Крышка 5 имеет патрубки 6 и 7 подвода и отвода теплоносителя соответственно. Между горизонтальными параллельно установленными перфорированными перегородками 9,10,13 и 14 размещены три слоя макрочастиц. Перегородки 9,10,13 и 14 расположены соответственно вдоль нижней образующей первого ряда труб на высоте среднего уровня хладагента на входе в патрубок для отвода паров хладагента и на выходе из патрубка для подвода жидкого хладагента. Макрочастицы нижнего слоя, размещенного между перегородками 9 и 14, плотно упакованы, а в двух верхних слоях размещены свободно. Конструкция испарителя позволяет увеличить интенсивность процесса кипения на пучке труб, увеличить локальную скорость омывания парожидкостной смесью трубного пучка и предотвратить попадание влажного пара и пены во всасывающий патрубок. 2 ил.

50

ка 14 - npoxof Hoe сечение жидкостного45 математического моделирования, пока- патрубка 12, -На сетке 14 находится слой 15 дисперсного материала, на сетке 9 - слой 16 дисперсного материала, на сетке 10 - слой 17 дисперсного материала, состоящий из макрочастиц.

Испаритель работает следующим образом.

После дросселирования паржидкост- ная смесь через жидкостный патрубок 12 и сквозь сетку 14 поступает в корпус испарителя и, проходя слой 15, равномерно распределяется по всей

55

зали, что применение предпагаемого технического решения позволяет увеличить производительность аппарата на 20 - 25% по сравнению с известным в зависимости от значений плотности теплового потока в испарителе. Кроме того, снижается себестоимость производства испарителей затопленного типа за счет снижения металлоемкости аппарата путем удаления части тегщо- обменных труб.

Формула изобретения Испаритель затопленного типа, содержащий цилиндрический корпус с пат

математического моделирования, пока-

зали, что применение предпагаемого технического решения позволяет увеличить производительность аппарата на 20 - 25% по сравнению с известным в зависимости от значений плотности теплового потока в испарителе. Кроме того, снижается себестоимость производства испарителей затопленного типа за счет снижения металлоемкости аппарата путем удаления части тегщо- обменных труб.

Формула изобретения Испаритель затопленного типа, содержащий цилиндрический корпус с патрубками для подвода жидкого хладагента и отвода его паров, расположенными соотйетственно в нижней и верхней частях корпуса, пучок горизонтальных теплообменных труб, закрепленных в трубных решетках, и крьппки с патрубками для подвода и отвода теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, он снабжен горизонтальными параллельно устанонленными перфорированными перегородками с размещенными между ними тремя слоями макрочастиц.

Редактор И.Дербак

Составитель Н.Алексеева Техред М.Дидык

Заказ 4244/37

Тираж 462

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

при этом первая перегородка установлена вдоль нижней образующей первого ряда труб, вторая - на высоте среднего уровня хладагента, третья - на входе в- патрубок для отвода паров хладагента, четвертая - на выходе из патрубка для подвода жидкого хладагента, причем макрочастицы нижнего слоя, размещенного между первой н четвертой перегородками, плотно упакованы, а в двух верхних слоях размещены свобод - но,.2

Корректор В.Гирняк

Подписное