Теплообменный элемент воздухоиспарительного теплообменника типа "труба в трубе"

Теплообменный элемент воздухоиспарительного теплообменника типа "труба в трубе"

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

«»691670

Союз Советских

Сециалистинесмих

Реслублик (61) Дополнительное к авт, саид-sy (51)М. Кл.

F 28 D 5/02

F 28 D 7/10 (22) Заявлено030877 (21) 2512769/29-06 с присоединением заявки Ио

Государственный комитет

СССР но дмам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК621, 56 ° .594 (088,8) Олубликовано15.10.79. Бюллетень М38

Дата опубликования описания 15.1079 (72) Авторы изобретенил

Кудрявцев, A.B. SapcyKoe P Э °

A.A. Березовский и В.С. Тарасов (71) Заявитель жидкостного потока существенно влияет на габариты теплообменного аппарата.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена и уменьшеяйе уноса жидкого хладагента.

Это достигается тем, что внутренняя труба расположена во внешней на части ее длины и с обоих торцов внутненней трубы образованы камеры— смешения, примыкающая к дозатору, и сепарации, имеющие высоту соответственно 0,5-1,0 и 0,8-1,5 диаметра внешней трубы..

Кроме того, внутренняя труба может быть частично введена в камеру смешения и заглушена с этого торца и на боковой поверхности в зоне камеры смешения выполнены отверстия.

На фиг. 1 изображен описываемый теплообменный элемент, продольный разрез; на А-А на фиг. 1.

Теплообмвнный элемент содержит внешнюю трубу l, на входе в которую установлен дозатор 2 для жидкого хладагента, например, выполненный в виде винтовой вставки 3 с осевым каналом 4. Винтовая вставка 3 подклюЗО, чена к полости 5 сдвоенной трубной

Изобретение относится к аппаратам, в которых в качестве охлаждаю» щей среды используется газо-жидкостная смесь при барботажном режиме ве движения.

Известен твплообменный элемент воздухо-испарительного теплообменника типа труба в трубе с оребренивм в межтрубяом пространстве, содержащий дозатор, установленный йа входе жид кого хладагента во внешнюю трубу (1).

Недостатки этих элементов проявляются в тех режимах, когда интенсивность теплоотвода со стороны газожидкостного потока недостаточна для эффективной работы теплообменного . аппарата в целом. В основном это происходит при высокой интенсивности теплоотвода от охлаждаемой среды, которая может быть достигнута за счет высокой степени оребрения наружной поверхности теплообменного элемента, а также в твх режимах, когда жидкого хладагеята нв хватает для снятия всей тепловой нагрузки за счет его испарения и часть теплообменного эле мента работает при чисто конвективном тенлообмеяв. В этом случае термическое сопротивлеяйе со стороны газо(54) ТЕПЛООБМЕННЫЯ ЭЛЕМЕНТ ВОЗДУХΠ— ИСПАРИТЕЛЬНО1О

TEIIJIOOBMEHHHKA ТИПА ТРУБА В ТРУБЕ

691670 решетки 6, заполненной жидким хладагентом. В трубе 1 концентрично ей размещена внутренняя труба 7, имеющая с трубой 1 тепловой контакт через оребрение, например, в ниде гофрированной ленты 8. Внутренняя труба 7 расположена во внешней трубе 1 на части ее длины, и с обоих торцов внутренней трубы 7 образованы камеры— смешения 9, примыкающая к дозатору

2, и сепарации 10. Высота камеры 10 смешения 9 равна 0,5-1,0 диаметра внешней трубы 1, а высота камеры сепарации 10 — 0,8-1,5 диаметра внешней трубы 1 ° Внутренняя труба 7 частично введена в камеру смешения и заглушена с торца 11, а на боковой пойерхности выполнены отверстия 12, Работает теплообменный элемент следующим образом.

Горячий теплоноситель омывает снаружи трубу 1 теплообменного элемента.

Это тепло передается через оребрения (гофрированную ленту 8) газо-жидкостному потоку, протекающему в межтрубном пространстве теплообменного элемента и но внутренней трубе 7. Жидкий хладагент из полости 5 поступает через винтовую вставку 3 в камеру смешения 9, где он смешивается с га« зом, поступающим из осевого канала 4.

В камере-смешения 9 возникает барбо- З0 тажный режим движения газо-жидкостной смеси, характеризуемый критерием устойчивости Кутателадзе К . При значениях К42,5 в элементе устанавливается барботажный режим, при кото- З5 ром наблюдается наиболее равномерное распределение жидкого хладагента.

Пройдя межтрубное пространство, заполненное гофрированной лентой 8, парс-газо-жидкостная смесь поступает 40 в камеру сепарации 10, где скорость ее резко падает и неиспарившийся жидкий хладагент отделяется от парогазо" ного потока, поступая н полость внутренней трубы 7, Если разность давлений между камерой смешения 9 и каме45 рой сепарации 10 больше давления, создаваемого жидким хладагентом, находящимся в трубе 7, газ из камеры смешения 9 через отверстия 12 попада" 50 ет s полость внутренней трубы 7, где участвует в процессе тепломассообме" на с отсепарированным жидким хладагентом в барботажном режйме движения гаэо- жидкостной смеси, По мере накопления жидкого хлад« агента но внутренней трубе 7 давление, созданаемое им, возрастает, етанонится больше перепада давлений между камерами смешения 9 и сепарации 10, и часть жидкости через отнерстия 12 поступает н камеру смешения 9. В зависимости от соотношения диаметров внешней трубы l и внутренней трубы 7 в межтрубном пространстве может быть организован как барботажный, так и пленочный режим движения газожидкостной смеси.

Использование описанного элемента

В теплообменниках воздушно испарительного типа позволяет значительно интенсифицировать процесс тепломассообмена со стороны газо-жидкостного потока за счет оребрения кольцевого пространства теплообменного 1элемента и организации в нем равномерного распределения жидкого хладаген а. В случае пленочного режима движения га" эо-жидкостной смеси в межтрУбном пространстве значительно уменьшается также и унос жидкого хладагента„ который может циркулиронать Непосредственно в теплообменном элементе.

Формула изобретения

Теплообменный элемент воздухоиспарительного теплообменника типа труба в трубе с оребрением в межтрубном пространстве, содержащий дозатор, установленный на входе жидкого хладагента во внешнюю трубу, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена и уменьшения уноса жидкого хладагента, внутренняя труба расположена so внешней на части ее длины и с обоих торцов внутренней трубы образованы камеры — смешения, примыкающая к доватору, и сепарации, имеющие нысоту соответственно 0,5-1,0 и 0,81,5 диаметра внешней трубы.

2. Теплообменный элемент по п.l, отличающийcя тем, что внутренняя труба частично введена в камеру смешения и заглушена в этого торца и на боковой поверхности в зоне камеры смешения выполнены отверстия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 552495, кл. F 28 D 5/02, 1975.

691670

Редактор О. Волков

Составитель A. Аничхин

ТехЦед О,Андрейко Кощектор Е-. Папп

Заказ 6198/29 - Тираж 722 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ращская наб д. 4 5

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная,4