Устройство для испарения криогенных жидкостей Советский патент 1979 года по МПК F25B39/02 

I

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к устройствам для испарения криогенных жидкостей, и может быть использовано в установках по переработке газов, например, для разделения воздуха низкотемпературной ректификацией.

Известно устройство для испарения криогенной жидкости (испаритель быстрого слива), содержащее корпус с патрубками подачи криогенной жидкости и греющей среды, (например водяного пара или горячей воды), отвода газа н греющей среды (например колденсата или холодной воды), верхний и нижний коллекторы, соединенные между собой трубками. Жидкость подводится в нижний коллектор, образующийся газ собирается в верхнем коллекторе, а греющая среда подается в межтрубное пространство 1./

Недостатком такого устройства является низкая интенсивность теплообмена при испарении криогенной жидкости в трубках, что увеличивает весогабаритные характеристики, а также невысокие надежность и долговечность.

Известно устройство, содержащее корпус с патрубками подачи жидкости и газообразного теплоносителя отвода газа, а также распылитель (барботажную решетку)С23.

Недостатком его являются также высокие весогабаритные характеристики, 1 изкие надежность и долговечность.

Целью изобретения является снижение весогабаритных характеристик путем интенсификации теплообмена при испарении криогенных жидкостей, а также повышение надежности и долговечности.

Это достигается тем, что предложенное устройство для испарения криогенной жидкости снабжено патрубком слива образующегося в процессе работы конденсата, под уровнем которого размещен распылитель, выполненный в виде двух тарелок, установленных с образованием кольцевой камеры смешения, причем каждая из них закреплена соответственно на патрубках подачи жидкости и водяного пара, а между тарелками установлен диск, образующий с тарелкой, закрепленной на патрубке подачи водяного пара, кольцевое сопло, а с тарелкой, закрепленной на патрубке подачи жидкости, - кольцевой зазор. Между корпусом и распылителем может быть размещена обечайка. - На чертеже схематически изображено предложенное устройство для испарения криогенных жидкостей, общий вид. В корпусе 1 устройства установлены распылитель 2 и обечайка 3, патрубки подачи жидкости 4 и водяного пара 5, отвода газа 6 и слива конденсата 7. Распылитель 2 выполнен в виде двух тарелок нижней 8 и верхней 9, между которыми расположен диск 10. Верхняя тарелка 9, закрепленная на патрубке подачи жидкости 4, образует с диском 10 кольцевой зазор И, а нижняя тарелка 8, закрепленная на патрубке подачи водяного пара 5, образует с диском 0 кольцевое сопло 12, форму и сечение которого выбирают в зависимости от тепловой нагрузки и расхода водяного пара. Нижняя 8 и верхняя9 тарелки образуют кольце вую камеру смещения 13, которая сообщается с кольцевым зазором 11 и кольцевым соплом 12. Между корпусом 1 и распылителем 2 установлена обечайка 3. Устройство работает следующим образом. Корпус заполняют водой. Уровень воды определяется высотой установки патрубка 7 слива конденсата и должен обеспечивать полное испарение капель жидкости, образующихся в распылителе при их движении в воде (конденсате). В патрубки подачи жидкости 4 и водяного пара 5 подаются соответственно криогенная жидкость и водяной пар, которые из кольцевого зазора 11 и кольцевого сопла 12 поступают в кольцевую камеру смещения 13 и выбрасываются ИЗраспылителя 2 с больщой скоростью. Водяной пар конденсируется, подогревая воду, а капли жидкости испаряются . вследствие подвода тепла от нагретой воды и в виде пузырей поднимаются и выводятся по патрубку 6 отвода газа. Обечайка 3 улучшает циркуляцию нагретой воды в корпусе, что способствует улучшению циркуляции и noBbiujaeT теплообмен, при испарении криогеньой жидкости. Весогабаритные характеристики предложенного устройства из-за интенсификации теплообмена снижаются, а надежность и долговечность его увеличиваются. Формула изобретения 1. Устройство для испарения криогенных жидкостей, содержащее корпус с патрубками подачи жидкости и водяного пара, отво котором установлен испаритель. отличающееся тем, что, с целью снижения весогабаритных характеристик повьипения надежности и долговечности, оно снабжено патрубком слива образующегося в процессе работы конденсата, под уровнем которого размещен распылитель, выполненный в виде двух тарелок, установленных с образованием кольцевой камеры смешения, причем каждая из них закреплена соответственно на патрубках подачи жидкости и водяного пара, а между тарелками установлен диск, образующий с тарелкой, закрепленной на патрубке подачи водяного пара, кольцевое сопло, а с тарелкой, закрепленной на патрубке подачи жидкости, - кольцевой зазор. 2. Устройство по п. 1, отличающееся 7ем., что между корпусом и распылителем разме;i,ei;a обечайка. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Горохов В. С. Аппараты установок для разделения воздуха. М., «Мащиностроение, 1955, с. 109.. 2 Авторское свидетельство СССР № 401883, кл. F 28 D7/00, 1971.