RU2013749C1 - Конденсатор-испаритель - Google Patents
Конденсатор-испаритель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2013749C1 RU2013749C1 SU4924503A RU2013749C1 RU 2013749 C1 RU2013749 C1 RU 2013749C1 SU 4924503 A SU4924503 A SU 4924503A RU 2013749 C1 RU2013749 C1 RU 2013749C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tubes
- heat
- section
- condenser
- evaporator
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Использование: в установках разделения воздуха и конденсаторов - испарителей кожухотрубного типа с вертикальным расположением трубок. Сущность изобретения: торцы трубок имеют круглое сечение, а их средняя часть - звездообразное. Внутренняя поверхность трубок имеет гидрофобное покрытие. В межтрубное пространство поступает конденсирующий теплоноситель (жидкий кислород). Пары азота конденсируются на внутренней поверхности трубок и стекает вниз, отдавая тепло конденсации теплоносителю. 1 з. п. ф - лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к теплотехнике, а точнее - к устройствам для испарения или конденсации теплоносителей, и может быть использовано, например, в качестве конденсатора-испарителя ректификационной колонны в технике низкотемпературного разделения воздуха.
Известны теплообменники конденсаторы и испарители, в которых с целью интенсификации теплообмена используются теплообменные трубки с установленными в них вставками или внутренними ребрами.
Такие аппараты имеют низкую поверхность теплообмена, а также конструктивную сложность внутренней структуры трубок.
Более простую конструкцию и достаточно высокую эффективность при работе на хладонах имеют аппараты с теплообменными трубками, внутри которых устанавливаются простые по изготовлению продольные вставки звездообразного профиля из олеофильного материала, например из полиэтилена.
Недостатки таких аппаратов - низкая поверхность теплообмена, что снижает эффективность аппарата, и увеличенная масса аппарата, обусловленная значительной массой большого количества звездообразных вставок.
Цель изобретения - повышение эффективности аппарата и снижение его массы.
Поставленная цель достигается тем, что в теплообменном аппарате, содержащем закрепленные в трубных досках теплообменные трубки, которые выполнены с переменным по поперечному сечению профилем: торцы трубок имеют круглое сечение, а средняя часть - звездообразную форму сечения. Для уменьшения сил сцепления конденсата с внутренней поверхностью теплообменной трубки с целью улучшения отвода конденсата с ее поверхности внутренняя поверхность имеет гидрофобное покрытие.
На фиг. 1 изображен конденсатор-испаритель, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.
Конденсатор-испаритель состоит из корпуса 1, внутри которого размещены трубные доски 2 и 3, соединенные между собой теплообменными трубками 4. Трубная доска 2 закрыта крышкой 5 со штуцером 6 для входа теплоносителя I. Трубная доска 3 закрыта крышкой 7 с трубкой 8 выхода теплоносителя I. Нижняя часть корпуса 1 соединена с днищем 9, в котором имеется штуцер 10 для выхода теплоносителя II. Теплоноситель II входит через зазор между корпусом 1 и трубной доской 2 непосредственно из ректификационной колонны. Торцы 11 и 12 трубок 4 имеют круглое сечение и закреплены в отверстиях трубных досок 2 и 3, например, пайкой или сваркой.
Участок трубок между трубными досками имеет звездообразное сечение (фиг. 2). Количество заостренных вершин 13 звезды может быть 3 и более. На фиг. 2 показан четырехвершинный вариант звезды. Внутренняя поверхность 14 трубок 4 имеет гидрофобное покрытие.
Конденсатор-испаритель работает следующим образом (для удобства рассмотрен случай его использования в разрезной ректификационной колонне блока разделения воздуха).
В межтрубное пространство Б поступает из колонны конденсирующий теплоноситель II (жидкий кислород), а в трубное пространство через штуцер 6 подается конденсируемый теплоноситель I (пары азота). Теплоноситель I конденсируется на внутренней поверхности трубок и стекает вниз, тепло конденсации отдается теплоносителю II (кипящему в полости Б кислороду).
Образующийся внутри трубок 4 конденсат теплоносителя I (жидкий азот), под действием капиллярных сил поверхностного натяжения стягивается с выпуклой поверхности в углы заостренных вершин 13, заполняя прилежащую к углу полость В. При этом происходит утолщение слоя жидкости в углах с образованием в них ручьев жидкости, их утяжелением и стеканием вниз под действием сил гравитации, а на выпуклой части внутренней поверхности 14 трубок 4 происходит уточнение пленки конденсата и оголение стенки, что существенно улучшает условия теплообмена при конденсации. Известно, например: Алексеев В. П. и др. Расчет и моделирование аппаратов криогенных установок. Энергоатомиздат, 1987, с. 99-130), что образование пленки конденсата на поверхности трубок ухудшает теплообмен и чем она толще, тем значительнее ухудшаются теплообменные процессы. Гидрофобное покрытие внутренней поверхности трубок обеспечивает хорошие условия для интенсивного стекания сконденсированной жидкости в нижнюю часть аппарата. Собранный конденсат (жидкий азот) отбирается через штуцер 10.
Конденсатор-испаритель при простоте изготовления имеет более высокую поверхность теплообмена и меньшую массу. Как показывают расчеты, масса аппарата в сравнении с прототипом при одинаковой эффективности аппаратов снижается на 30-35% .
Claims (2)
1. КОНДЕНСАТОР-ИСПАРИТЕЛЬ, содержащий корпус с установленными в нем трубными досками, которые соединены теплообменными трубками, отличающийся тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности и снижения массы, теплообменные трубки выполнены переменного поперечного сечения по высоте, торцы трубок имеют круглое сечение, а часть трубок, размещенная между трубными досками, имеет звездообразное сечение.
2. Конденсатор-испаритель по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность теплообменных трубок снабжена гидрофобным покрытием.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4924503 RU2013749C1 (ru) | 1991-04-02 | 1991-04-02 | Конденсатор-испаритель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4924503 RU2013749C1 (ru) | 1991-04-02 | 1991-04-02 | Конденсатор-испаритель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013749C1 true RU2013749C1 (ru) | 1994-05-30 |
Family
ID=21568075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4924503 RU2013749C1 (ru) | 1991-04-02 | 1991-04-02 | Конденсатор-испаритель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2013749C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2810414C1 (ru) * | 2023-07-10 | 2023-12-27 | Игорь Викторович Алешин | Конденсатор пропорционального отбора для дистилляции и ректификации многокомпонентных жидкостей |
-
1991
- 1991-04-02 RU SU4924503 patent/RU2013749C1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2810414C1 (ru) * | 2023-07-10 | 2023-12-27 | Игорь Викторович Алешин | Конденсатор пропорционального отбора для дистилляции и ректификации многокомпонентных жидкостей |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0046528B1 (en) | Heat-engineering apparatus for carrying out thermo-dynamical processes comprising a pair of mutually opposite phase transitions of a work medium | |
US3840070A (en) | Evaporator-condenser | |
US3282797A (en) | Thin film liquid evaporator formed of a thin corrugated sheet-like member | |
CA1105922A (en) | Heat transfer apparatus | |
KR910002111B1 (ko) | 이중 영역에 의한 비등방법과 열교환기 | |
JPH05280881A (ja) | プレート式間接熱交換器 | |
US5901574A (en) | Device and process for evaporating a liquid | |
Azad et al. | A design procedure for gravity-assisted heat pipe heat exchanger | |
JPS62503020A (ja) | 螺旋コイルをもった凝縮コンデンサおよび方法 | |
US5205352A (en) | Heat exchanger for condensing vapor into liquid phase, power generating plant using the heat exchanger and absorption refrigerator using the heat exchanger | |
RU2013749C1 (ru) | Конденсатор-испаритель | |
US20140165650A1 (en) | Heat exchanger and distillation column arrangement | |
GB2064090A (en) | Air cooled surface condenser | |
EP0057693A1 (en) | Countercurrent flow absorber and desorber | |
JPH0788924B2 (ja) | 凝縮蒸発器 | |
JP2787593B2 (ja) | 蒸発器 | |
US3501382A (en) | Distillation-condenser with vertically disaligned tubes | |
JPS60181587A (ja) | カスケ−ドサイクル式熱変換システム | |
HU206408B (en) | Horizontally arranged condenser for liquefying vapours of cooling apparatuses | |
RU2260754C2 (ru) | Узел ректификации установки разделения воздуха | |
JP2818122B2 (ja) | 吸収式冷凍機における再生器 | |
JPS6044033B2 (ja) | 多重効用型造水装置 | |
RU1815552C (ru) | Конденсатор-испаритель | |
JP2003254683A (ja) | 熱交換器とそれを用いた吸収冷凍機 | |
RU2037121C1 (ru) | Теплообменник |