Способ испарительного охлаждения газов и теплообменник для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК F28D5/00 

Изобретение относится к способам испарительного охлаждения газов путем обдува ими наружной поверхности теплообменных элементов, по которым перемещают охлажданхцую газожидкостную смесь в барботажном режиме. Способы охлаждения газов такого типа находят широкое применение в различных отраслях техники, преимущественно в теплообменных установках систем кондиционирования воздуха. Известен способ испарительного охЛс1ждения газов путем обдува ими наружной поверхности теплообменных элементов, по которым перемещают охлаждающую газожидкостную смесь в барботажном режиме, реализованный в теплообменнике , содержащем корпус с подво дящими коллекторами для газа и жидкого хладагента и отводящим коллекто ром для парогазовой смеси, к которым подключен пучок вертикальных труб 1 Недостатком известного способа ис парительного охлаждения газов и тепл обменника для его осуществления явля ется резкое снижение эффективности процесса испарительного охлаждения газа при уменьшении расхода газожид.костной смеси вследствие неполного смачивания жидким хладагентом теплообменной поверхности. Цель изобретения - интенсификация тепломассообмена. Цель достигается тем, что барботажный режим создают путем ступенчатого ввода в газовый поток дозированного количества жидкого хладагента, расход которого уменьшают в направлении движения образующейся газожидкостной смеси. В теплообменнике для осущест1;}ления способа испарительного охлаждения газов трубы пучка выполнены плоскими и внутри каждой из них с зазором относительно боковых стенок поярусно размещены горизонтальные полые вставки с выпускными отверстиями в верхней части, сообщенные с подводящим коллектором для жидкого хладагента и герметично соединенные, по крайней мере, с одной торцовой стенкой трубы, причем расстояние между ярусами и величина зазора между вставкой и каждой из боковых стенок труб, выполнены переменными, увеличивающимися в направлении снизу вверх, а количество OTBepcTvifi во вставках уменьшается от яруса к ярусу в этом же направлении.

На фиг 1 показан теплообменник, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Теплообменник состоит из корпуса 1 с подводящими коллекторами 2 и 3 соответственно для газа и жидкого хладагента и отводящим коллектором 4 для парогазовой смеси, к которым подключен пучок вертикальных труб 5.Трубы 5 .пучка выполнены плоскими и внутри каждой из них с .зазором 6 относительно боковых атенок 7 поярусно размещены горизонтальные полые вставки 8 с выпускными отверстиями 9 в верхней части, сообщенные с подводящим коллектором 3 для жидкого хладагента и герметично соединенные, по крайней мере, с одной торцовой стенкой 10 трубы 5. Расстояние 11 между ярусами и величина зазора б между вставкой 8 и каждой из боковых стенок 7 труб 5 выполнены переменными, увеличивающимися в направлении снизу вверх, а количество отверстий 9 во вставках 8 уменьшается от яруса к ярусу в этом же направлении.Наружная поверхность труб 5 оребрена гофрированными пластинами 12.

Теплообменник работает следующим образом.

По каналам, образованным гофрированными пластинами 12, движется охлаждаемый воздух, где через стенки 7 плоских вертикальных труб 5 происходит интенсивный отвод тепла путем испарения жидкого хладагента на поверхности труб 5 в барботажном режим движения газожидкостной смеси, причем барботажный режим создают путем ступенчатого введения в газовый поток, подводимый через коллектор 2,дозированного количества жидкого хладагента, подводимого от коллектора 3 к переточным отверстиям 9 поярусно расположенных полых вставок 8, что обеспечивает полное смачивание всей поверхности труб 5 жидким хладагентом при уменьшении расхода гаэожидкостной смеси.

Такой способ испарительного охлаж дения газов и теплообменник для его

осуществления позволяет интенсифицировать процесс тепломассообменд путем поддержания устойчивого барботажного режима по всей длине плоских вертикальных труб при значительном уменьшении расхода газожидкостной смеси.

Формула изобретения

1.Способ испарительного охлаждения газов путем обдува ими наружной поверхности теплообменных элементов, по которым перемещают охлаждающую газожидкостную смесь в барботажном режиме, отличающийся тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена, барбот 1жный режим создают путем ступенчатого ввода в газовый поток дозированного количества жидкого хладагента, расход которого уменьшают в направлении движения образующейся газожидкостной смеси.

2.Теплообменник для испарительногр охлаждения газов способом по п.1, содержащие корпус с подводящими коллекторами для газа и жидкого хладагента и отводящим коллектором для парогазовой смеси, к кото{Ллм подключен пучок вертикальных труб, отличающийся тем, что трубы пучка выполнены плоскими и внутри кеикдой из них с зазором относительно боковых стенок поярусно размещены горизонтальные полые вставки с выпускными отверстиями в верхней части, сообщенные

с подводящим коллектором для жидкого хладагента и герметично соединенные, по крайней мере, с одной торцовой стенкой трубы, причем расстояние между ярусами и величина зазора между вставкой и каждой из боковых стенок труб выполнены переменными, увеличиваклдимися в направлении снизу вверх, а количество отверстий во вставках уменьшается от яруса к ярусу в этом же направлении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 444046, кл. F 28 О 7/00, 1974.