Конденсатор и способ его работы Советский патент 1981 года по МПК F28B1/06 

(54) КОНЛЕНСАТОР И СПОСОБ ЕГО РАБОТЫ

1

Изобретение относится к конпёнсаторам преимущественно апя замкнутых испари тепьных систем охпажаения.

Известны конденсаторы, содержащие горизонта пьные секции теплообменных труб, снаружи обдуваемых охпажааюшим воздухом til.

В этих конструкциях затруднено удапе- ние конденсата из теппообменных элементов, что приводит к увепичению термического сопротивпения со стороны конденеируюшихся паров. Кроме того, эффективность указанных конденсаторов резко снижается при наличии В конденсирующихся парах, например этанола, неконденсируюшихся газов с меньшим удельным весом, например воздуха. В этом случае часть теппообменной псдаерхности в месте скопления неконденсирующегося газа может быть выключена из работы.

Известны также конденсаторы, содержащие вертикальный корпус и установпеа ные В нем две секдии теппообменных паровозкущных труб, сообшеняые оцна с

Другой В верхней части посредством поворотного коллектора и разделенные в нижней части перегородкой, при этом трубы снаружи обдувают воздухом l2J.

При вертикальном расположении теплообменных труб улучшается отвод конденсата и увеличивается эффективность конденсатора за счет уменьшения термического сопротивления стекающей пленки конденсата вследствие уменьшения ее топшиtoны. Но и эти конструкции неэффет-ивно работают при наличии в парах неконденсирующихся газов.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена.

)5

Это достигается тем, что конденсатор Дополнительно содержит воздухосборник, сор&ценный с поворотным коллектором, в котором дополнительно установлен горизонтальный экран с двумя переточными

20 отверстиями разного диаметра, меньшее из которых расположено над первой ло ходу пара секцией, а богшшее - над второй секцией, при этом обдув воздухом вто- 3s рой no ходу пара секции теппообменных труб начинают при аапопнении ее паром. На чертеже схематически изображен описываемый конценсатор. Он содержит вертикальный корпус 1 и установленные в нем две секлии 2 и 3 теппообмеш1ых паровоздушных труб 4, Секнии 2 и 3 сообщены одна с другой в верхней части посредством пбворотного коппек7Ора 5 и разделены в нижней части перегородкой 6. Конденсатор допопнитепь- но содержит воздухосборник 7, сообщенный с поворотным коллектором 5, в котором дополнительно усганоЕмген горизонтальный экран 8 с отверстиями 9 и 10. Диаметр отверстия 9, расположенного над секцией 2, меньше диаметра, отверстия 10, расположенного над секцией 3. Горизонтальный экран 8 разделяет поворотный коллектор 5 на паровой 11 и промежуточ ный 12 отсеки. В верхней части промех уточного отсека 12 установлен штунер 13 для отсоца неконденсирующихся газов сосциненшлй с воздухосборником 7. Конденсатор имеет подводяидий коллектор 14 ОЛЯ пара и отводящий коллектор 15 для конденсата. Охлаждающий воздух движется по каналам 16, конденсируя пары в трубах 4. Работает конденсатор следутощим обра зом. Образую днеся на тепловыделяющей поверхности аппаратуры (на чертеже не показана) пары хладагента, например этано ла, в первоначальный момент времени приводят к повышению давления в замкну той испарительной системе охлаждения. Это происходит noToNfy, что имеющийся в системе воздух, удельный вес которого меньше удельного веса паров хладагента, препятствует поступлению последних в секции 2 и 3 конденсатора. Конденсатор включается в работу только после перемещения фронта между воздухом и парами хладагента в теплообмеиные паровоздушные трубы 4 секции 2, обдуваемые воздухом. При дальнейшем повышении дав ления в системе фронт между воздухом и паром перемешается в паровой отсек 11 поворотного коллектора 5. С этого момента пар начинает поступать в секцию 3 конденсатора и вытесняет имеющиеся в системе неконденсирующиеся газы в воздухосборник Т через переточные отверстия 9 и Ю в горизонтальном экра не 8 и штуцер 13 поворотного коллектора 5. После заполнения паром теплооб- меипих труб 4 секции 3 начинают их обдув воздухом. При этом в паровой полосsти конденсатора установится давление, при котором охлаждающий воздух обеспечит отвод вьщеляюшегося в системе тепла. Если производить одновременный обдув охлаждающим воздухом геплообменных труб 4 при меньших давлениях в паровой полости конденсатора, то поступающие в секцию 3 пары препятствуют вь1ходу находящихся в системе неконденсирующихся газов, что ухудшает интенсивность процесса конденсации паров в теплообменных трубах 4 секции 3. В испарительных системах охлаждения транспортных средств для обдува наружных поверхностей теплообменных труб 4 используют возникающий при движении объекта скоростной напор потоки воздуха, который изменяется в зависимости от скорости движения объекта, что приводит к изменению расхода воздуха, проходящего через конденсатор. При постоянной тепловой нагрузке в испарительной системе охлаждения с увеличением расхода охлаждающего воздуха и с (уменьшением его температуры уменьшается давленгге в паровой полости конденса тора, вследствие чего увел(пгявается объем неконденсирующихся газов в воздухосборнике 7, и они посгупатог в промежуточный отсек 12 поворогно1;о коллектора 5. Наличие в поворотном ко;(. 5кторе 5 горизонтального э:срана 8 гфодотвращает смешивание пара, поступающего паровой отсек 11с неконденсирующимися газами промежуточного отсека 12. Подмешивание к пару неконденсирующихся газов значительно снижает интенсивность процесса конденсации в теплообменных трубах 4 секции 3. При работе кочденсатора в рас-. четном режиме, когда неконденсирующиеся газы находятся в воздухосборнике 7, через переточные отверстия 9 и 10 в горизонтальном экране 8 пары.из парового отсека 11 поступают в промежуточный отсек 12, где они конденсируются, а образовавшийся конденсат стекает в паровой отсек 11 через отверстие 10, имеющее достаточные, для этого камеры. По-f этому диаметр переточного отверстия 10 значительно больше диаметра отверстия 9, служащего в основном для удаления из системы неконденсирующихся газов при эволюциях объекта, когда конденсатор отклоняется от горизонтального положения. Экономическая эффективность изобретения выражается в интенсификации процесса теппо-массообмена при наличии в системе неконденсирующихся газов при вертикальном расположении теплообменных труб в конденсаторе.