ВОЗДУХООХЛАДИТЕЛЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР ВОЗДУХА С ПОМОЩЬЮ АММИАКА Советский патент 1939 года по МПК F25B39/02 

Предлагаемый воздухоохладитель для получения с помощью аммиака низких температур воздуха в пределах - 50-65° при соответствующих температурах испарения, считая за нижний предел - 70°, снабженный испарителем каскадного типа, совершенно избавляет от влияния статического столба жидкости на температуру испарения и до минимума доводит возможные сопротивления протеканию аммиака по воздухоохладителю.

Для этого питание воздухоохладителя аммиаком производится последовательным прохождением аммиака самотеком из верхних элементов испарителя в нижние при сохранении постоянного уровня в каждом из них, причем пары аммиака из каждого горизонтального элемента в отдельности самостоятельно отводятся в вертикальные стояки.

Возможности очистки воздухоохладителя от масла и спуска аммиака из него предусмотрены без необходимости в демонтаже для этой цели.

На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез воздухоохладителя для получения низких температур с помощью аммиака; фиг. 2 - поперечный разрез его; фиг. 3 - вид его в плане.

Воздухоохладитель представляет собой ряд элементов, установленных один над другим и приваренных к вертикальным трубам-стоякам 12. Каждый из этих элементов представляет собой два коллектора 13 с вваренными в них испарительными трубами 14, на которых могут быть надеты для увеличения теплопередающей поверхности ребра 15.

К концам коллекторов 13 приварены перегородки 16, закрывающие их торцевую часть на высоты, и таким образом аммиачные пары имеют выход через верхнюю скошенную часть торца каждого коллектора в вертикальные стояки 12. Элементы соединены между собой штуцерами 17, доходящими до середины коллекторов 13.

Для уменьшения скорости выхода паров (если это требуется) через открытые торцевые части коллекторов 13 к верхним коллекторам привариваются штуцеры 18, через которые пар отбирается в газовый коллектор 19.

При более значительных нагрузках, в тех же целях, к коллекторам 13 нижних элементов привариваются штуцеры 20, отбирающие пар в вертикальные газовые коллекторы 21. Скорость пара в коллекторах 13 должна быть такой, чтобы не было перебрасывания жидкого аммиака через перегородки 16 в торцах коллекторов 13.

В виду меняющейся и убывающей нагрузки по длине воздухоохладителя в силу уменьшающейся разности температур между воздухом и испаряющимся аммиаком, необходимо оребрение труб делать с постепенным уменьшением расстояния между ними для того, чтобы нагрузка во всех частях воздухоохладителя была равномерной. Для этого в каждом отдельном случае, необходимо построить кривую изменения температур воздуха по всей длине воздухоохладителя и производя разбивку на участки, в соответствии с этим произвести оребрение испарительных труб 14.

В ряде случаев первые ряды труб 14 при входе воздуха не должны оребряться. К концу выхода воздуха ребра могут быть поставлены с минимальным расстоянием между ними 10-12 мм.

Принципиальное размещение ребер показано в плане на фиг. 3. Скорость воздуха в междутрубном пространстве может быть допущена до 10-15 м/сек. В целях уменьшения сопротивления протеканию воздуха испарительные трубы 14 могут быть, как это иногда практикуется, овального сечения.

Воздухоохладитель снабжен поплавковым регулирующим вентилем 2, которым автоматически поддерживается нормальная работа аппарата при постоянстве уровня аммиака на высоте нижнего элемента, как это показано на чертеже.

Кроме поплавкового регулирующего вентиля воздухоохладитель снабжается также дистанционным электрическим указателем 3 минимально-максимального уровня со световой и звуковой сигнализацией. Указатель уровня устанавливается также и на ресивере 23 для контроля над его заполнением.

Регулирование работы воздухоохладителя может производиться и ручным способом при отсутствии поплавкового регулирующего вентиля 2 с помощью указателя 3 уровня, обязательного для установки на всех аппаратах, согласно правилам техники безопасности.

Поплавковый регулирующий вентиль 2 имеет обводную линию для работы помимо поплавка, для чего следует закрыть вентили 4, 7, 8 и 10 и открыть вентиль 11.

Указатель 3 уровня может быть включен как при работе поплавкового регулирующего вентиля, так и при ручном регулировании без него, что наглядно видно на фиг. 1 и не требует особых пояснений; для включения регулятора уровня достаточно открыть вентили 5 и 6.

Указанный тип воздухоохладителя с успехом может применяться и в качестве испарителя при его погружении в бак с рассолом; при этом испарительные трубы могут быть без ребер и рассол должен быть не замерзающим, по крайней мере при - 75°.

Поплавковый регулирующий вентиль и указатель уровня со всей запорной арматурой могут быть вынесены за пределы контура и соединены с воздухоохладителем (испарителем) с помощью труб.

Кроме того, конструкция воздухоохладителя позволяет опробовать давлением каждый из элементов до его приварки к стоякам 12 для выявления и устранения дефективности сварных мест.

Опробованные элементы устанавливаются и привариваются к стоякам 12 на месте монтажа с последующей пробой всего аппарата воздушным давлением; при этом конструкция воздухоохладителя позволяет без демонтажа производить необходимые подварки в местах обнаруженных утечек как при предварительной пробе, так и по мере необходимости по ходу эксплоатации, если эти неплотности, в силу тех или иных причин, могли почему-либо образоваться

Во время работы воздухоохладителя жидкий аммиак из конденсатора или какого-нибудь промежуточного сосуда (между ступенями) поступает по трубопроводу 1 и с помощью поплавкового регулирующего вентиля 2 (непроходного типа) по трубе 29 направляется в две испарительные трубы верхнего элемента с помощью разветвлений 32. Из указанных испарительных труб аммиак поступает в коллекторы 13 верхнего элемента и заполняет все испарительные трубы 14 примерно на полвысоты; избыток аммиака через штуцеры 17 переливается во второй элемент, по заполнении его на полвысоты переливается в третий и т.д., до установления уровня в нижней части аппарата (как это показано на чертеже).

Поперек труб 14 с помощью вентилятора (на чертеже не показанного продувается воздух с той или иной скоростью. В испарительных трубах 14 происходит кипение аммиака за счет тепла, подводимого из воздуха, и аммиак испаряется; при этом происходит охлаждение воздуха. Пары аммиака из испарительных труб 14 каждого элемента поступают в коллекторы 13 и через открытые концы их выходят в стояки 12, откуда отсасываются через газовый коллектор компрессором низкой ступени.

При нормальной работе воздухоохладителя с поплавковым, регулирующим вентилем должны быть закрыты вентили 17, 22, 23, 25, 26 и 27 и открыты вентили 4, 5, 6, 7, 8, 10 и 24.

При оттаивании воздухоохладителя от снеговой шубы необходимо закрыть вентили 10, 11 и 24 и открыть вентили 22 (вместе или порознь), 23, 25 и 26.

По оттаивательной линии через вентиль 25 будут поступать горячие пары аммиака в воздухоохладитель, жидкий аммиак из него будет сливаться через вентили 22 и 26 в ресивер 28, из которого пары будут отсасываться через вентиль 23 компрессором.

В случае переполнения ресивера 28 жидким аммиаком, его можно перепустить через вентиль 27 в другие сосуды или воздухоохладители. Вентили 22 и 26 служат также для спуска жидкого аммиака и масла из воздухоохладителя в ресивер.

1. Воздухоохладитель для получения низких температур воздуха с помощью аммиака, снабженный испарителем каскадного типа, отличающийся тем, что, в целях исключения влияния статического столба жидкости на температуру испарения, питание аммиаком производится последовательным прохождением аммиака самотеком из верхних элементов испарителя в нижние, при постоянстве уровня аммиака в каждом из элементов.

2. Воздухоохладитель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения минимального сопротивления при отсосе паров аммиака, пары эти из каждого горизонтального элемента в отдельности самостоятельно отводятся в вертикальные стояки.