Способ работы воздушно-испарительного вертикального теплообменника

Патент 540123

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Q П И С А Н И Е (и) 540123

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.09.74 (21) 2059426/06 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

Опубликовало 25.12.76. Бюллетень Ке 47

Дата опубликования описания 02.02.77 (51) М. Кл. F 28D 7/00

F 28D 5/02

Государственнык комитет

Совета Мнннстров СССР оо делам нзооретеннй н открытий (53) УДК 621.565.94 (088.8) (72) Авторы изобретения П. А. Скотников, В. В. Кудрявцев, В. С. Тарасов и В. А. Шевеленок (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАБОТЫ ВОЗДУШНО-ИСПАРИТЕЛЬНОГО

ВЕРТИКАЛЬНОГО TEIL JlOOÁÌÅHH ÈÊÀ

Изобретение относится к области испарительного охлаждения, в частности к трубчатым теплообменникам воздушно-испарительного типа.

Известны способы работы теплообменников такого типа путем подачи в трубы смеси жидкого хладагента с воздухом и обдува наружной поверхности труб охлаждаемым газом. Жидкий хладагент подают во все тру бы равномерно, а его расход определяют по тепловой нагрузке наиболее теплонапряженных рядов труб (1).

Недостатком этих способов является повышенный унос жидкого хладагента из менее теплонапряженных рядов труб вЂ” последних по ходу движения охлаждаемого газа.

Частично этот недостаток устранен при работе теплообменника, в котором тепловую нагрузку в трубах выравнивают с помощью распределения расхода продувочного воздуха.

Для этого под трубами устанавливают перфорированный лист с отверстиями, увеличивающимися в направлении движения охлаждаемого газа (2).

Однако при расширении диапазона тепловых нагрузок полного их выравнивания по всем трубам указанным способом достичь невозможно. Кроме тото, при очень больших тепловых нагрузках первых рядов труб паросодержание продувочного воздуха возрастает настолько, что нарушается устойчивое существование жидкостной п ленки в трубах. жидкость будет просто выброшена из них изза высокой скорости паровоздушной смеси.

Целью изобретения является расширение диапазона применяемых тепловых нагрузок.

Поставленная цель достигается тем, что жидкий хладагент подают только в трубы по крайней мере первого ряда со стороны входа

10 охлаждаемого газа, а в последующие ряды труб подают смесь жидкого хладагента и продувочного воздуха с постепенно уменьшающимся расходом хладагвнта в направлении движения охлаждаемого газа.

На чертеже изображен воздушно-испарительный трубчатый теплообменник,,работающий по описываемому способу.

Он содержит корпус 1 с пакетом вертикаль20 ных труб 2, 3, 4, установленных параллельными рядами и закрепленных в нижней 5 и верхней б трубных досках. Трубы подключены к коллектору 7 для входа продувочного воздуха и коллектору 8 для выхода паровоздушной

25 смеси. В коллекторе 7 перед трубной доской

5 .размещен дырчатый лист 9 с отверстиями

10 различного диаметра для,распределения воздуха по рядам труб. Отверстия 10,под тру. бами 2 первого ряда со стороны входа охлаж

30 даемого газа в межтрубное пространство 11

540123 из патрубка 12 корпуса 1 заглушены. Точно также заглушены и нижние концы 13 труб 2 мого ряда. Трубная доска 5 выполнена полой.

Ее полость 14 заполнена жидким хладагентом, поступающим из специального бака (не показан). Хладагонт через отверстия 15 .втулок 16, встроенных в нижние концы труб 3 и 4, поступает в трубы. Площадь, поперечного сечения отверстий 15 в каждом ряду одинакова, но постепенно уменьшается при переходе от ряда с трубами 3 к ряду с трубами 4 в соответствии с уменьшением тепловой нагрузки рядов.

При работе теплообменника охлаждаемый газ подают по патрубку 12 в межтрубное про:транство 11, а в трубы 3 и 4 подают продувочный воздух из коллектора 7 через дырчатый лист 9 и центральные отверстия 15 во втулках 16. Одновременно во все трубы 2, 3, 4 падают жидкий хладагент с;расходом, соответствующим тепловой, нагрузке каждого ряда труб 2, 3, 4. Это соответствие обеспечивается постепенным уменьшением проходного сечения отверстий 15 втулок 16 при переходе от ряда к ряду, В трубах 2 возникает процесс,кипения хладагента вследствие отсутствия в них потока продувочного воздуха, а в трубах

3 и 4 в процесс испарения хладагента из пленки или барботажного слоя в зависимости от скорости воз духа в них.

В результате этого охлаждение газа осуществляется устойчиво во всех рядах труб 2, 3, 4. Диапазон нагрузок можно увеличивать до тех пор,,пока не будет достигнут предел существования развитого пузырькового кипения в трубах 2, т. е. вплоть до кризиса кипения.

Экономия воздуха, полученная в результате отказа от продувки труб 2, позволяет увеличить его расход в трубах 3 и 4, а следовательно, уменьшить температуру испарения хладагента в них и увеличить среднелогарифмическую разность температур в теплообменнике, т. е. увеличить эффективность теплообменника.

В общем случае число рядов труб может

10 быть значительно больше, чем изображено на чертеже, а число рядов заглушенных труб определяется расчетом в зависимости от тепловой нагрузки труб каждого ряда.

Формула изобретения

Способ работы воздушно-испарительного вертикального теплообменника путем подачи в трубы жидкого хладатента и продувочного

20 воздуха и обдува наружной поверхности труб охлаждаемым газом, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона тепловых нагрузок, жидкий хладагент подают только в трубы,по крайней мере первого ряда со сто25 роны входа охлаждаемого газа, а в,последующие ряды труб подают смесь жидкого хладагента и продувочного воздуха с постепенно уменьшающимся расходом хладагента в направлении движения охлаждаемого таза.

30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 236490, М.

Кл. F 28D 5/02, 1965.

2. Авторское свидетельство № 389387, М.

35 Кл. F 28D 5/02, 1971.

540123

Составитель В. Тарасов

Техред А. Камышникова

Редактор Е. Кравцова

Корректор Т. Гревцова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2940/11 Изд. № 360 Тираж 814 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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