Конденсатор-испаритель Советский патент 1977 года по МПК F25J5/00 F28D9/00 

можна несколько другая компоновка аппарата, когда теплообменник 1 может быть установлен под наклонол илн горизонтально, а в качестве регулярной насадки в тяговой трубе могут быть нспользованы трубы небольшого диаметра и т. д.

Аннарат работает следующим образом. Конденсируемый газ, например газообразный азот, под давлением около 6 кгс/см постунает в каналы конденсации. Образовавшийся конденсат стекает вниз и через коллектор выводится из аппарата. Из этого коллектора выводят неконденснрующнеся примеси, которые вместе с азотом могут иостунать в каналы конденсации. Сепаратор 3, опускную трубу 4, тяговую трубу 2 заполняют испаряемой жидкостью, например жидким кислородом. Поступая из опускной трубы 4 (точки О) в каналы подогрева теилообменника 1 кислород подогревают за счет конденсации второго потока, например, газообразного азота. Выйдя из каналов теплообменника 1 (точка с), жидкий кислород распределяется по каналам тяговой трубы и при дальнейшем движеиии вверх кислород достигает температуры насыш,ения (точка d). Далее по мере движения вверх давление кислорода уменьшается, что приводит к уменьшению температуры насыш,ения и испарению части кислорода. Темиература кислорода уменьшается до температуры, соответствующей давлению в сепараторе. Далее кислород без изменения температуры подают вниз по опускной трубе 4, и цикл повторяют. Образовавшиеся пары кислорода выводят через патрубок из сепаратора 3. Циркуляция жидкости создается за счет разности веса столба жидкости в опускной трубе 4 и веса парожидкостной смеси на высоте ad (фиг. 3) парообразователя в тяговой трубе 2.

В циркуляционный контур конденсатораисиарителя могут быть подключены два переключающихся адсорбера для очистки кислорода от взрывоопасных примесей.

Выполненные в качестве примера расчеты конденсатора-нспарителя предлагаемой констрзкции иоказывают, что ири применении в качестве теплообменника одного пластинчаторебристого пакета размером 1500X500X500 мм с гладкой насадкой размером 6X0,2 мм при температурном напоре на входе в аппарат 2,5

и 0,5°Са - на выходе необходима скорость кислорода в каналах аппарата 0,8 м/сек. При этом плотность теплового потока в теплообменнике составляет 1400-1500 ккал/м -час. Нужную скорость кислорода в аппарате может

создать циркуляционный контур с высотой тягового участка 3 м и эквивалентным диаметром каналов 10 мм.

В случае органнзации кипения кислорода на новерхности теплообмена при прочих равных

условиях плотность теплового потока так же составит приблизительно 1500 ккал/м -час.

Конструкция конденсатор-испарителя по тепловым характеристикам не уступает применяемым в настоящее время н одновременно

имеет важное преимущество, а именно исключена возможность отложения твердой «накипи взрывоопасных примесей на поверхности аппарата за счет отсутствия парообразования на поверхности теплообмена н сравнительно

высокой скорости движения жидкого кислорода (0,5-1 м/сек).

Формула изобретения

Конденсатор-испаритель, включающий теплообменник, сеиаратор, онускную трубу, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью обеспечения взрывобезонасной работы и повышения эффективности теплообмена, он содержит тяговую трубу с продольными параллельными каналами, размещенную между теплообменником и сепаратором.