Устройство для перегрева пара

Иллюстрации

Устройство для перегрева пара (патент 1746125)
Устройство для перегрева пара (патент 1746125)
Устройство для перегрева пара (патент 1746125)
Устройство для перегрева пара (патент 1746125)
Показать все

Реферат

 

Использование1 при сушке различных материалов, фиксации красителей, дезодорации материалов и др Сущность изобретения: устройство содержит соосно расположенные в корпусе 1 и сообщенные между собой сепаратор 2 и камеру 3 перегрева , патрубки 5, 6 подвода и отвода пара. При этом сепаратор 2 выполнен в виде коаксиально расположенных труб 7, 8, а в камере 3 перегрева установлены нагревательные элементы 4. В устройстве между сепаратором 2 пара и камерой 3 перегрева расположен слой тепловой изоляции 9, толщина которого составляет от 0,2 до 0,63 наружного диаметра сепаратора 2, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ.

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4798812/06 (22) 06.03.90 (46) 07.07.92. Бюл. М 25 (71) Опытное конструкторско-технологическое бюро по интенсификации Тепломассообменных процессов Института технической теплофизики АН УССР (72) Л,Н.Грабов, Э.С.Малкин и В.И.Мерщий (53) 621.181.844(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 595619, кл, F 28 0 7/10, 1977.

Авторское свидетельство СССР

М 1377511, кл, F 22 G 3/00, 1985.

Изобретение относится к теплообменному оборудованию, в частности к теплообменникам, работающим на электрических нагревателях, и пр- едназначено для нагре ва пара, который применяется для различных технологических процессов в легкой, текстильной, целлюлозно-бумажной, химической и пищевой промышленности.

Известны устройства для перегрева пара, содержащие корпус. трубчатый нагревательный элемент, размещенный внутри камеры перегрева, патрубки для подвода и отвода пара (1). Известное устройство работает следующим образом. К трубчатому нагревателю подводят напряжение. Он перегревается, расширяется и обеспечивает при этом контакт между внутренней поверхностью камеры перегрева и наружной поверхностью нагревателя. Пар через патрубок подводится в камеру перегрева, в котором перемещается по спирали, пройдя по,, БЫ, 1746125 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕГРЕВА ПАРА (57) Использование: при сушке различных материалов, фиксации красителей, дезодорации материалов и др. Сущность изобретения: устройство содержит соосно расположенные в корпусе 1 и сообщенные между собой сепаратор 2 и камеру 3 перегрева, патрубки 5, 6 подвода и отвода пара.

При этом сепаратор 2 выполнен в виде коаксиально расположенных труб 7, 8, а в камере 3 перегрева установлены нагревательные элементы 4. В устройстве между сепаратором

2 пара и камерой 3 перегрева расположен слой тепловой изоляции 9, толщина которого составляет от 0,2 до 0,63 наружного диаметра сепаратора 2, 2 ил, всей длине камеры перегрева, пар нагревается и удаляется через патрубок для отвода пара, В этом устройстве из-за наличия конденсата в паре и значительного гидравлического сопротивления нерационально расходуется. электрическая энергия, необходимая для перегрева конденсата и превращения его в перегретый пар.

Частично устраня; т указанный недостаток устройство для перегрева пара (2), содержащее соосно расположенные в корпусе и сообщенные между собой сепаратор и камеру перегрева соответственно с патрубками подвода и отвода пара и слива конденсата, причем сепаратор выполнен в

i виде коаксиально расположенных труб, а в камере перегрева установлены нагревательные элементы. В сепараторе пар отделяется от конденсата, который стекает вниз, в сборник и по общей конденсатной линии

1746125 отводится от камеры перегрева и сепаратора.

На испарение части конденсата и превращение его e пар расходуется меньше электрической энергии по сравнению с устройством (1), Однако ликвидировать этот недостаток в известном устройстве (2) не удается, так как часть тепловой энергии электрических нагревателей расходуется на прогрев конденсата в сепараторе в процессе сепарации и в сборник конденсата. Наличие конденсата в камере перегрева в период пуска, on.анова и работы. устройства приводит к коррозии нагревательных элементов и сокращению срока их службы за счет температурных деформаций, Цель изобретения.— повышение эффективности нагрева и увеличение срока службы устройства для перегрева пара.

Указанная цель достигается тем, что устройство для перегрева пара снабжено слоем телпоизоляции, расположенным по периферии внешней трубы сепаратора и выполненным толщиной, равной 0,2„,0,63 диаметра внешней трубы.

Сущность изобретения состоит в наличии тепловой изоляции между сепаратором и камерой перегрева пара, что позволяет отделить пар от конденсата беэ подогрева

его и неоправданного расхода электрической энергии на эти цели, На фиг,1 схематично изображено устройство для перегрева пара, общий вид, разрез; на фиг.2 — график, поясняющий выбор оптимальных значений толщины изоляции, Устройство содержит корпус 1, расположенные в нем сепаратор 2 и камеру.3 перегрева с нагревательными элементами

4, например трубчатым Ч-образными нагревательными элементами (ТЗНами), расположенными внутри камеры перегрева, патрубки 5 и 6 соответственно для подвода и отвода пара. Сепаратор пара 2, выполненный в виде коаксиально установленной одна внутри другой труб 7 и 8, По периферии внешней трубы 8 сепаратора 2 расположена тепловая изоляция 9, выполненная .толщиной, равной 0,2...0,63 диаметра внешней трубы 8. Для слива конденсата из сепаратора 2 и камеры 3 перегрева используют трубопроводы слива конденсата (конденсатные линии) 10 и 11.

Устройство работает следующим образом.

flap с конденсатом направляется в сепаратор 2, где тангенциально вводится в наружную трубу 8 сепаратора 2. за счет центробежных сил конденсат прижимается к внутренней поверхности трубы 8 и стекает вниз через конденсатную линию 10. По трубе 7 пар с легкими фракциями конденсата поступает через подводящий патрубок 5 в

5 камеру 3 перегрева с нагревательными элементами 4. За счет изменения направления движения пара в камере 3 перегрева и ее конструкции происходит сепарация оставшегося конденсата, так как основная часть

10 конденсата была удалена в сепараторе, В камере 3 перегрева пар перегревает-. ся и попадает через патрубки 6 и 5 в следующую нагревательную секцию камеры перегрева. B каждой последующей секции

15 камеры перегрева происходит повышение температуры пара по мере прохождения его вдоль нагревательных элементов. Затем через патрубок 6 отводится перегретый пар с температурой 525 — 723 К к теплоиспользую20 щим установкам.

Небольшие количества конденсата удаляются из камер 3 перегрева по конденсатной линии, Выбор оптимальных значений толщины

25 изоляции 9 между сепаратором 2 и камерой

3 перегрева поясняет график на фиг.2. Как видно иэ графика, минимальные тепловые потери Q>p от перегрева пара в камере перегрева к конденсату, стекающему по внут30 ренней поверхности сепаратора, зависят от толщины изоляции; азиз= (0,2 - 0,63)dc, 35 где д, — толщина изоляции, d — диаметр внешней трубы сепаратора, При этом соотношении обеспечивается перепад температур между внутренней по40 верхностью камеры перегрева Т».< и температурой пара на входе в устройство Т в пределах от 0,1 до 1,0 К.

Из графика видно, что увеличение толщины изоляции больше 0,63 d< нецелесооб45 разно, так как не приводит к заметной зкономии электроэнергии, а уменьшение толщины тепловой изоляции к заметной зкономии электроэнергии, а уменьшение толщины тепловой изоляции ниже 0,2 dc

50 приводит к резкому увеличению теплопотерь, что требует дополнительного расхода электрической энергии, Изобретение позволяет рационально испольэовать электрическую энергию на пе55 регрев пара, а не на перегрев конденсата и превращение его в перегретый пар.

Формула изобретения

Устройство для перегрева пара, содержащее соосно расположенные в корпусе и

1-746125

10 фиг. /, сообщенные между собой сепаратор и камеру перегрева соответственно с патрубками подвода и отвода пара и слива конденсата, причем сепаратор выполнен в виде коаксиально расположенных труб, а в 5 камере перегрева установлены нагрева-. тельные элементы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективносги нагрева и увеличения срока службы. оно снабжено слоем теплоизоляции, расположенным по периферии внешней трубы сепаратора и выполненным толщиной. равной 0,2...0,3 диаметра внешней трубы.

1746125

Йиу и с

Юб 0108 0

0 0

Составитель Л, Грабов

Техред М.Моргентал

Редактор Т,Зубкова

Корректор Е.Соломинская

Заказ 2383 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва,.Ж-35,.Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 (0

09

07.

Щ Я

ОХ

Я д5

02

g5 09 IS I гр 35 6 m/