Испаритель криогенной жидкости Советский патент 1980 года по МПК F17C9/02 

При этом ребра дополнительного поверхностного теплообменника образуют лабиринт для воздуха, выходящего из смесительного теплообменника,

На чертеже схематично показан предлагаемый испаритель.

Испаритель включает сосуд 1, в нижней части которого коаксиально расположен цилиндрический кожух 2, образующий емкость, служащую смесительным теплообменником 3 для нагрева промежуточного теплоносителя атмосферным греющим воздухом.

В зазоре между стенками сосуда 1 и кожухом 2 расположен змеевик 4, служащий поверхностным теплообменником для испарения криогенной жидкости с помощью промежуточного гидрофобного теплоносителя, заполняющего указанный зазор, который образует таким образом межтрубное пространство 5 упомянутого поверхностного теплообменника, сообщенное с емкостью смесительного теплообменника 3. Смесительный теплообменник 3 снабжен устройством 6 для подачи греющего атмосферного воздуха с помощью воздуходувки 7.

Устройством для выхода воздуха из смесительного теплообменника верхняя часть 8 сосуда 1. В ней расположен дополнительный поверхностный теплообменник, представляющий собой включеппый в линию 9 подачи криогенной жидкости змеевик

10,снабженный ребрами 11. Система ребер

11,находящихся перед устройством для выхода воздуха из смесительного тенлообменннка, образует для него лабиринт 12. Между смесительным теплообменником 3 и оребренным змеевиком 10 находится также каплеотделитель 13, представляющий собой систему отбойных тарелок.

Испаритель работает следующим образом. ,

Подаваемый воздуходувкой 7 атмосферный воздух по устройству 6 поступает в смесительный теплообменник 3, где сменлнвается с увлекаемым (благодаря газлифту) из межтрубного пространства 5 новерхностного теплообменника промежуточным гидрофобным теплоносителем. При этом нроисходит нодогрев промежуточного теплоносителя за счет охлаждения подаваемого атмосферного воздуха. Охлажденный в теплообменнике 3 воздух поднимается по части 8 сосуда 1, обтекая при этом сначала каплеотделитель 13, а затем проходит лабиринт 12, образованный ребрами 11 змеевика 10 с криогенной жидкостью, которая охлаждает ребра 11 до низкой темиературы, и уходит в атмосферу. Основная часть промежуточного теплоносителя переливается из смесительного теплообменника в межтр5бное пространство 5 поверхиостиого теплообменника, где отдает получеииое теило криогенной жидкости, проходящей по змеевику 4. Каплеотделитель 13 отделяет

унесенные крупные канли. Оставшиеся в воздухе мельчайшие капли промежуточного теплоносителя под действием холода, сообщаемого проходящей по змеевику 10 низкотемпературной криогенной жидкостью, вымораживаются из воздуха и налипают на имеющих низкую температуру ребрах 11. Таким образом, нрактически весь увлеченный воздухом теплоноситель остается в сосуде 1 и после оттайки вновь используется, Помимо этого, криогенная жидкость, тюдаваемая по линии 9, подогревается в змеевике 10, что уменьшает вероятность намерзания теплоносителя па змеевике 4 основного

поверхностного разделения воздуха и промежуточного теплоносителя используется уже имеющийся источник холода - криогенная жидкость низкотемиературного уровня, входящая в испаритель.

Технико-экономический эффект предлагаемого устройства заключается в уменьшении уноса промежуточного теплоносителя. Кроме того, устраняется возможность намерзания теплоносителя на змеевике, в котором происходит иснарение криогенной жидкости.

предложенный испаритель способен заменить применяемые в настоящее время в промышлеппостн испарители с электропагревателями, нрн эксплуатации которых па газификацию 1 т криогеппой жидкости (кислород, азот) затрачивается приблизительно 150 кВт-ч электроэнергии.

При примененин предлолсенного нспарителя расход электроэнергии иа испарение 1 т криогенной жидкости составит 3- 10 кВт-ч.

Формула изобретения

1. Испаритель криогенной жидкости, содержащий размещенные в поверхностный теплообменник криогенной жидкости и смесительный теплообменник промежуточного гидрофобного теплопосителя с

устройством для подачи и выхода греющего воздуха, отличающийся тем, что, с целью предотвращепия уноса промежуточного теплоносителя, испаритель спабжен дополнительным поверхпостным теплообменпиком криогенной жидкости, размещенным между смесительиым теплообменником и устройством выхода греющего воздуха.

2. Испаритель по н. 1, отл ич а ю щи йся тем, что смесительный теплообменник снабжен каплеотделителем, а дополнительный теплообменник выполнен в виде оребренного змеевика.

РГсточники ииформации, пр1 пятые во внимаиие при экспертизе

1. Патент Индии К° 45032, кл. 6 В, 1961.

2.Глнзмаяеико Д. Л. Получение кислорода. Л1, 1972, с. 558-562.

3.Авторское свидетельство СССР по заявке Ns 2091791/26, кл. F 17С 9/02,

03.01.75.

Ф Ф

Ф

V

Г ЛУЛУЛУАУАУЛУл1 ЛУЛУ::т

) Х1-;2

////// /у/// / / / / /

о Ф°йМ

.1 ф 6

J

Ф

8

эО оооУо ф Ф

°0

9„.

-

Ф

о§

Ф ф

f

/-. ..,ОО. fT