Теплообмінний апарат

Союз Советских Социалистических Республик К (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.08.77(21) 2520944/29-06 с присоединением заявки № „ Государственный шжтет СССР по делан изобретений и открытий (23) Приоритет Дата опубликования описания 28.01.79 (71) Заявитель F 28 D 7/02 Опубликовано25.О1.79.Бюллетень № 3 (72) Авторы изобретения (51) М. Кл. (53) УДК 621.565. .942 (088.8) В. А. Жуков и С. В. Позднякова Харьковский научно-исследовательский химико-фармацевтический институт (54) ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ 1 Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к теплообменным аппаратам, предназначенным для конденсации паров с неконденсирующимися газами. Известен теплообменный аппарат, содержащий цилиндрический корпус с охлаждающими змеевиками внутри и паї рубками для подвода и отвода хладагента, причем в корпусе установлена сферическая перегородка с отверстиями для змеевиков, а патрубки выполнены с перфорацией и заглушены с торцов [1]. Недостатки такого аппарата заключаются в большом гидравлическом сопротивлении и недостаточно интенсивном теплообмене. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является теплообменный аппарат, содержащий цилиндрический корпус с крышками, разделенный перегородкой на отсеки с с о о о аой корпусу трубной спиралью в каждом, трубопровод для подвода хладагента к спирали в установленный в первом по ходу пара отсеке центральный паропод™ водящий патрубок. На торне патрубка выполнены прорези для распределения парогазовой смеси по сечению теплооб» мекных отсеков [2J. 15 20 Недостатком такого теплообменника является снижение эффективности теплообмена при увеличении нагрузки по парогазовой смеси. При увеличении доли неконденсаруемых газов по мере конденсации паров из парогазовой смеси снижается интенсивность теплообмена. Увеличение поверхности теплообмена для уменьшения влияния доли неконденсирующихся газов приводит к росту гид» равлического сопротивления, так как неизбежно увеличивается высота аппарата. Целью изобретения является интенсификация теплообмена и уменьшение гид—' швлическаго сопротивления. З (> 1 \ Для этого между корпусом и їюітодяшим патрубком соосио им установлено не менее двух отсеков, вертикальная кольиеплл перегородка между которыми имеет прорези па торце, примыкающем к ШЇЖІЇЄЙ крышке,, а спирали каждого отсека подключены к трубопроводу подію да хладагента параллельно. \\а чертеже схематически изображен геплообментгый аппарат. В цилиндрическом корпусе 3 установлена обечайка 2, прикрепленная к ш*жней крышке 3, и вертикальная кольцевая перегородка 4, прикрепленная к верхней крышке 5. Вертикальная кольцевая перегородка 4 имеет па торце, примыкающем к иижлей крышке 3, прорези G. Центральный пароподволяший патрубок 7 предназначен для подвода парогазовой смеси. В торце пароподводяшего паір^бка 7 выполнены тпкие жо прорези, как в перегородко 4. Плошади сечений прорезей в пароподводятдем патрубке 7 и вертикальной кольцевой перегородке 4 равны между собой. Вертикальная кольцеьая перегородка 4 ДРЛИТ цилиндрический корпус I ча отсеки, в которых размещены соосньт*? корпусу трубные спираля 8, подключенные параллельно к трубопроводу 9 подвода хладагента и сливному трубопроводу 10. Патрубок 1 1 предназначен шта іч.івоаа конденсата и охлажденной парогазовой смеси. Аппарат работает следующим образом. Парогазовая смесь поступает в патрубок 7, затем через прорези 6 в его торце равномерно распределяется по кольцевому пространству отсека между патрубком 7 и обечайкой 2. Пар конденсируется tfa поверхности тр^бноії спирали 8, а некопденсируемые гаоы и парогазовая смесь взаимодействуют с образующимся в процессе теплообмена конденсатом и приводятся в состояние ' подвижной пены, обеспечивая интенсивиый теплопереход от пара к конденсатуf а затем к поверхности спирали, охлаждаемой криогенными средами. Охлажденная парогазовая смесь с избит ком конденсата по кольцевому п р о с т р а н с т в у , о б р а з о в а н н о м } обечайкой 2 и перегородкой 4 , ч е р е з прорези в последней п о с т у п а е т в следующий о т с е к между п е р е г о р о п к о й 4 и обечайкой 2 . Прорези 6 р а в н о м е р н о распределяют смесь по отсеку и создают необходимую ь ф/ю«'вого контакта. Чем больше содержание некотшеноирурмнх газов в парогазовой смеси, тем выше интенсивность отлачи тепла конденсатом 5 и тем выше теплоггроизоодигельность аппарата. Наличие теплообменных отсеков исключает продольное перемешивание, а конденсат и охлажденная парогазовая смесь Ю выходит через патрубок J 1, расположенный на боковой поверхности корпуса 1, что обеспечивает минимальное сопротивление выходу конденсата к парогазовой смеси. 15 Конструкция аппарата позволяет увеличивать поверхность Ї еплообмена в каждом последующем отсеке, не изменяя его высоты. Это значительно интенсифицирует процесс теплообмена, улучшает 20 распределение температур в каждом теплообмениом элементе и уменьшает гидравлическое сопротивление. Наряду с высокими технико-экономическими показателями значительно уменьшаются габа25 риты аппарата и сокращается металлоемкость конструкции. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 3Q 35 40 45 50 5S Топлообменный аппарат, преимущественно ьонденсатор паров с неконденсирующимися газами, содержащий цилиндрический корпус с крышками, разделенный перегородкой на отсеки с соосной корпусу трубной спиралью в каждом, трубопровод для подвода хладагента к спирали и усіановлеиішй в первом по ходу пара отсеке центральный паропоаводящий патрубок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации теплообмена и уменьшения гидравлического сопротивления, между корпусом и пароподводяшим патрубком соосио им установлено не менее двух отсеков, вертикальная кольцевая перегородка межцу которыми имеет прорези на торце, примыкающем к нижней крышке, а спирали каждого отсека подключены к трубопроводу подвода хладагента параллельно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 1 9 2 8 3 4 , кл. F 2 5 В 4 3 / 0 2 , 1 9 6 5 . 2. Авторское свидетельство СССР № 6 0 1 5 5 4 , кл. F 2 8 D 7/02» 1 9 7 6 . f > Ї Г, Редактор Е. Полионова Я , Составитель Э. Демидова Техред С. Мигай Корректор Н. Тупица Заказ 8007/37 Тнраж 1ХІ Подписное ЦНШЇПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5 Филиал ПИП 'Патент', г. Ужгород, ул. Проектная, 4