Конденсатор водяної пари

Изобретение относится к области тепло-обменных аппаратов с фазовым переходом пар-жидкость, т.е. к конденсаторам, и касается конструктивного выполнения конденсатора водяного пара. Известно устройство для конденсации паров [1], в котором конденсатор выполнен в виде блока трубок в форме усеченного конуса изогнутых по винтовой линии. Это устройство не обеспечивает высокой интенсивности конденсации в связи с незначительным поступлением пара в конденсатор, что связано с малым градиентом давления в конденсаторе, под действием которого движется воздух, и незначительной интенсивностью конденсации с удалением от охлаждающего элемента. Также известно автономное устройство для получения воды из влажного воздуха [2], в котором конденсирующая поверхность выполнена в виде испарителя холодильной машины с вертикально расположенными пластинами, имеющими с обеих сторон конденсатоотводные наклонные каналы с увеличивающимся сверху вниз поперечным сечением. Это устройство также не обеспечивает высокую интенсивность конденсации в связи с малой удельной поверхностью конденсации пластин испарителя и зависимостью циркуляции хладагента от скорости ветра, вращающего ветродвигатель. К тому же, система отвода с устройства полученной воды отсутствует. В основу изобретения поставлена задача создать такой конденсатор водяного пара, в котором новое выполнение конденсирующей поверхности и желобков отвода конденсата позволило бы обеспечить высокую удельную поверхность конденсации конденсатора водяного пара и большую интенсивность тепломассообмена и за счет этого повысить интенсивность конденсации и эффективность конденсатора. Поставленная задача достигается тем, что конденсатор водяного пара, состоящий из поверхности конденсации и желобков отвода конденсата, выполняется в виде трубопроводов треугольного поперечного сечения с расположением желобков между ними, и полостей размещения теплоизоляции - под ними. Выполнение конденсатора в виде трубопроводов треугольного поперечного сечения увеличивает удельную поверхность конденсации, что повышает производительность и эффективность конденсатора. Малая длина боковых граней трубопровода треугольного поперечного сечения и, соответственно, поверхности конденсации (относительно направления стекания конденсата) обеспечивает незначительную толщину пленки конденсата, что создает низкое термическое сопротивление пленки и за счет этого высокий коэффициент теплоотдачи при конденсации. Плоские и незначительно наклоненные от вертикали боковые грани трубопроводов благоприятствуют стеканию пленки конденсата, размещение желобков отвода конденсата ниже поверхностей конденсации и полостей размещения теплоизоляции под основаниями трубопроводов способствует снижению непродуктивных теплопотерь. На фиг. 1 изображен элемент конструкции конденсатора водяного пара, вид сверху; на фиг. 2 - его поперечное сечение А-А. Конденсатор водяного пара состоит из сети трубопроводов 1 треугольного поперечного сечения, расположенных параллельно друг к другу с поверхностью конденсации 2 на боковых ребрах, которые снизу переходят в желобки отвода конденсата 3. Полости размещения теплоизоляции 4 расположены ниже оснований трубопроводов 1. Основание 5 конденсатора водяного пара соединено с выпусками 6 трубопроводов 1 болтовыми соединениями 7, что образует цельную конструкцию. Промежуточный хладоноситель (вода или специальные растворы) подается по трубопроводам 1 и охлаждает поверхности конденсации 2 ниже температуры точки росы. При этом поступающий к конденсатору водяной пар конденсируется на поверхностях конденсации 2, откуда стекает и самотеком отводится желобками 3. Конденсатор водяного пара располагается наклоненным к горизонтали (относительно осей трубопроводов) с учетом направленности потока поступающего пара и оптимальных условий отвода конденсата по желобкам 3.