Способ испарения жидкости Советский патент 1982 года по МПК F22B1/00 

(54) СПОСОБ ИСПАРЕНИЯ ЖИДКОСТИ

1

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано, например, для получения паров агрессивных жидкостей.

Известен способ испарения жидкости путем снижения в ней давления ниже давления насыщения за счет уменьшения радиуса закрутки потока жидкости в центрифуге tl ..

Недостаток указанного способа - огра,д ниченная область применения и высокая энергоемкость.

Известен также способ испарения жидкости в канапе путем ее нагрева выше температуры насыщения о(разующегося ,5 пара С23.

Недостатками известного способа являются низкая надежность и высокая ма .териалоемкость, обусловленные тем, что для увеличения степени сухости пара не- 20 обходимо повыщать давление «сидкости.

Цель изобретения - повыщение надежности и экономичности путем уменьшения JB испаряемой жидкости.

Указанная цель достигается тем, что нагрев жидкости осуществляется при давлении насыщенного пара со скоростью, рассчитанной по формуле

(ь-Ч)

d,

(t-t )«3/р5

где с - скорость перегрева жидкости,

°С/с;

t - температура нагрева жидкости, С; t - температура насыщения, С; 3 - средняя по объему нагреваемой жидкости частота зародышеобразования, м

;з скорость испарения, кг/с

а

- ПЛОТНОСТЬ ЖИДКОСТИ,

Я. - плотность центров кипения на

г1.

поверхности канала, m -,

м

S площадь поперечного сечения

канала, м

а температуру стенок канала поддерживают ниже температуры предельного перегрева испаряемой жидкости.

На фиг, 1 изображено устройство дпя реагшзации предлагаемого способа испа рения, общий вид; на фиг, 2 - сечение, А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - узел I на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1 с па трубком 2 для подачи жидкости и жидкостным коллектором 3, сообщенным с парогенерирующими каналами 4, подкпюченными к паровому коллектору 5, Пространст1во между каналами 4 подключено патруб- кбм 6 к источнику теплоносителя. Испаряемую - жидкость, в данном слу чае Н -пентан, при комнатной температуре и. атмосферном давлении закачивают через патрубок 2 в жидкостный коллектор 3, откуда она распределяется по парогенерирующим каналам 4, стенки которых выполнешз из стекла, которое хорошо смачивается Н -пентаном. Через патрубок 6 подают теплоноситель насыщенный водяной пар, который конденсируется на .стенках парогенерируюших каналов 4, нагревая до температуры насыщения, а затем и перегревая Н -пентан со скорое- ,тью cj (t-tg) -J J 3 /р Температура стен парогенерирующих каналов 4 поддерживае ся ниже температуры предельного перегрева Н -пентана, которая в данных условиях составляет 146°С. Условие а / (t tg I J П и /3 5 достигаетс выбором материала стенок парогенерирующих каналов 4, который хорошо смачивается Н -пентаном, и количество центров парообразования на этих стенках практически равно нулю. При перегреве Н -пентана происходит .его интенсивное испарение, при этом давление не меняется, а температура резко падает и становится равной температуре насыщения и пентана при атмосферном давлении. Образовавшиеся пары отводят через паровой ковдектор 5„ Производительность устройства регули руется изменением температуры водяного пара, при температуре около происходит резкое увеличение производитель ности, вызванные объемным вскипанием жидкости. Максимальную производительность устройства достигают при температуре водяного пара, равной температуре предельного перегрева и -пентана (), при дальнейшем повышении тем

пературы производитепьность испаритепя резко падает практически до нуля из-за вскипания Н -пентана на поверхности капилпяторв, что препятствует перегреву Н -пентана.

Предлагаемый способ испарения жидкости 11озвопяет без снижения устойчивости процесса испарения понизить давление в жидкости. Это Дает возможность использовать более широкий крут- материалов для изготовления испарителей, что очень важно при работе с химически агрессивными жидкостями, когда приходится иметь дело с химически стойкими, но механически малопрочными материалами. Формула изобретения Способ испарения жидкости в канапе путем ее нагрева выше температуры на ыщения образующегося пара, о т л и ч а tp щ и и с- я тем, что, с целью поышения надежности и экономичности пу.тем уменьшения давления в испаряемой жидкости, нагрев жидкости осуществляют „ри давлении насыщенного пара со скопри давлении насыщенного пара о ростью, рассчитанной по формуле Kt-t5)VbTF (t-t3)Qn3/J3S 1 -скорость перегрева жидкости, °С/с; -температура нагрева жидкости, ОС; -температура насыщения, ° С; - средняя по объему нагрева - емой жидкости частота заро-3 -1, дышеобразования, с . скорость испарения, кг/с; - плотность жидкости, кг/м - плотность центров кипения на поверхности канала, - периметр поперечного сечения канала, ,м ; Б - поперечное сечение каналам, м, а температуру стенок канала поддерживают ниже температуры предельного перегрева испаряемой жидкости. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 419687, кл. F 22 В 3/04, 1974, 2,Патент США № 3326640, кл. В 01 J 1/ОО, опублик, 1967, Tefr o aCi/fTTf fr

фиг. 1 )f(od/facmu фиг.З