Устройство для удаления пара из парожидкостного потока

Устройство для удаления пара из парожидкостного потока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к устройствам для удаления пара из парожидкостного потока и позволяет повысить эффективность удаления пара из потока с объемным паросодержанием менее 60%. Устройство содержит коленообразный корпус 1 с газопроницаемым участком 2 его стенки, расположенным на внутренней стороне после гиба и на расстоянии до начала и конца этого участка, соответственно 0,25 и 0,75 внутреннего диаметра корпуса, коллектор 3 для сбора отсепарированного пара, соединенный с ним отсосный трубопровод 4 с вентилем 5. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Диг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2l ) 4360606/31-26 (22) 08.01.88 (46) 30.10.89. Ьюл. ¹ 40 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Г. А. Дрейцер, В. И. Паневин, В. Il. Фирсов, Ю. К. Семенов, В. М. Протопопов, В. И. Антюхов и Г. Н. Напалков (53) 621.928.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

X 203630. кл. В 01 D 45/06, 1966. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ПАРА ИЗ ПАРОЖИДКОСТНОГО ПОТОКА

„„SU» 1517981 А1 (511 4 В 01 D 45 06, F 22 В 37 28

2 (57) Изобретение относится к устройствам для удаления пара из парожидкостного потока и позволяет повысить эффективность удаления пара из потока с объемным паросодержанием менее 60%. Устройство со держит коленообразный корпус 1 с газопроницаемым участком 2 его стенки, расположенным на внутренней стороне после гиба и на расстоянии до начала и конца этого участка соответственно 0,25 и 0,75 внутреннего диаметра корпуса, коллектор 3 для сбора отсепарированного пара, соединенный с

HHM отсосный трубопровод 4 с вентилем 5.

2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1517981

50

Формула изобретения

Изобретснис Относится к сепарационным устройствам для удаления пара из парожидкостного потока и может быть использовано, в частности, в криогенной технике для разделения парожидкостных потоков при нес1ацио)ирном охлаждении магистралей.

Цельк> и<обретения является повышение эффективности удаления пара из парожидкостного потока с объемным паросодержанием мен< е 60

На фиг. 1 изображена конструктивная схема устройства; и» фиг. 2 -- положение

Отрывных паровых зон при течении парожндкостного поток;1 13 колене.

Устройство содержит корпус 1, изготовленный нз круглой трубы, выполнеHíîé в виде колена с радиусом закругления, близким к радиусу грубы, и углом поворота, равным 90 или близким к нему. Вдоль внутренней Образукзц(ей после гиба на расстоянии От него до начала и конца, соответственно 0,25 и 0,75 м внутреннего диаметра, выполнсH газопроницаемый участок 2.

:-)тот хчасток может быть выполнен в виде рфорированной стенки трубы (сверления мелких отверстий) в указанном месте или установки Hopèoòoè вставки.

Устрой TBo снабжено коллектором 3 для сбора Отсепарированного пара и соединенным с ним Отсосным трубопроводоvl 4. На выходе коллектора установлен вентиль 5, Ограничиваюший расход пара. !

» (т ро (1(1 НО р а) ботает с 1(ду к)1!пl и Образом.

Принцип работы устройства Основывается на с,(ед)к ц(м фи.<ическом явлении. При нестационарном Охлаждении магистрали криогенной жидкостью, недогретой до температуры HHOI>11«(HHH, реализуется стержневой режим леночногo кипения. При этом жидко Tb ОтделеHH От стенки тонким, нарастаюшим H<) длине, слоем пара, обеспечивающим снижение температуры в слое пара от темпс ратуры стенки вблизи стенки до температуры пасы шения на межфазной поверхности. Жидкость в виде стержня расI l o,1 3 Ã H p T (. H в ц <. и т р с T p б ы .

Жидкий стержень, расположенный в трубе до гиоа Осесимметрично, в гибе отжим()ется под действием цснтробежных сил к внешней Образх к>п(ей. При этом тол(цина Нароной п.(е«кн з.(((I уменьшается. а пар вытесняется к внутренней образующей гиба, Наблк)д;цтся i величение толщины пленки пара. На вы Оде из гиба происходит отрыв потока со стороны внутренней Образуюшей с Образ<>ванном паровой циркуляционной каверны. 11Оложе этой паровой каверны зависит оТ величины массовой скорости потока. Б (Heal)I

Однако толшина пленки пара по сравнению с толшиной плс нки каверны Iljt . мала 10 расстояния 0,25) !> (где D — — внутренний диаметр трубы) после гиба. Положение второй границы паровой каверны (границы присоединения жидкости к стенке) зависит от массовой скорости потока и для реализуемых на практике значений массовой скорости потока р„=50 в 1000 кг/м с находится на расстоянии 0,75 в 1,5 0 после гиба. Таким образом, для реализуемых на практике р„ наиболее оптимальное положение конца газопроницаемого участка на внутренней стороне тиба будет 1=0,25 — 0,75 D.

Проведенное исследование структуры потока при пленочном кипении криогенной жидкости, недогретой до температуры насыщения в труба . показывает, что стержневая структура потока сохраняется до величин объемного паросодержания 60О „. При боIe(высоких значениях объемного паросодержания происходит развал стержневой структуры потока на отдельные жидкие

Образования (переходный или дисперсный режимы течения) и эффективность использования предлагаемого устройства для удаления пара снижается.

Работа устройства основана на принудительном отсасывании пара из области паровой каверны через газопроницаемый участок стенки корпуса, облегчая доступ недогретой жидкости к стенке канала, что приводит к увеличению скорости конденсации пара на межфазной поверхности и, следовательно, снижению тол(цины пленки пара.

Расход пара через газопроницаемый учасТоК Определяется перепадом давлеHHH в магистрали и отсосном трубопроводе 4 и регистрируется с помошью дроссельного венти;IH 5. (. помошью предложенного устройства из парожидкостного потока при нестационарном охлаждении криогенной магистрали утьаляется до 90с/> массовогс расхода пара в сечении установки устройства.

Г1редлагаемая конструкция устройства для удаления пара обладает высокой надежностью работы на криогенных парожидкостных потоках, так как покрытие из сорбируюшего материала, нанесенное на металлическую поверхность трубы, как в известНоМ устройстве, растрескивается под действием различных термичсских деформаций материала стенки и сорбента при охлаждении до криогснных температур.

1. Устройство для удаления пара из парожидкостного потока, содержашее коленообразный корпус с углом поворота около 90, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности удаления пара из парожидкостных потоков с обьемным паросодержанием менее 60 )<) и обеспечения минималь1517981

Фиг. 2

Состави тень (. 1 оряйнова

Редактор О. (.песивык Текред И. Ве1ис Корректор H. Ко1я аь

Заказ 6524, 1 l Тираж 61Н1 Поли исное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ (.(:(Ð

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Pai шская на6, д. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Г1 (тент», г. Ужгород, угь Гагарина, 101 ного гидравлического сопротивления, оно снабжено отсосным трубопроводом и соединенным с ним коллектором для сбора отсепарированного пара, сообшаюгцимся с внутренней полостью корпуса посредством участка его стенки, выполненного газопроницаемым и расположенного на внутренней стороне после гиба и на расстоянии от него, 2. Устройство по и. 1, отличающеегч т«м, что расстояние от гиба до начала и конца газопроницаемого участка стенки корпуса составляет соответственно 0,25 и 0,75 внут5 реннего диаметра корпуса.

3. Устройство по и. 1, отличающееся т«м, что газопроницаемый участок стенки корпуса выполнен в виде пористой вставки.