SE426551B - Plattevaporator - Google Patents

Description

115 20 25 30 35 40 7805518-8 2 Bearbetning av värmeöverföringsytan för sådant ändamål i industriell skala är emellertid svår. Därför föreslås i en amerikansk patentansökan en plattevaporator av stötstråletyp, vid vilken en.vätska som skall avdunstas slungas mot värmeöverföringsytan för att störa vätskan på denna yta och därmed främja värmeöverföring för ångbildning. Den kända anordningen innefattar värmeöverföringsplat- tor och strålplattor som är försedda med små hål, varvid ett första fluidum, t.ex. en vätska som skall avdunstas, slungas genom strål- plattornas små hål för att stöta emot värmeöverföringsytor på de mittför belägna värmeöverföringsplattorna för värmeväxling med ett andra fluidum, t.ex. ett värmemedium som strömmar längs värmeöver- föringsplattornas baksidor, varigenom vätskan avdunstas.

Vid stötstràletypen kan emellertid med en plan platta bubblorna knappast bildas i närheten av strålarnas anslagsställen på grund av överskottet av underkyld vätska som skall avdunstas. Även om bubblor bildas åstadkommer strålarnas störande verkan ett bubblingsfenomen som försämrar vätskans strömning eller förblir bubblorna oseparerade från vätskan, varvid värmeöverföringsutbytet sänkes för att utgöra endast en.förlustfaktor vid kärnângbildning.

Föreliggande uppfinning avser ástadkommande av en plattevaporator av stötstråletyp som kännetecknas av en ny konstruktion av värmeöver- föringsytan, vilken kan befrämja kärnångbildning. Enligt uppfinningen bildas varje värmeöverföringsyta med vilken vätskestrålar kolliderar av ett antal spår som är anordnade exempelvis i koncentriska cirklar, cirkelliknande figurer, spiralvarv eller fyrkanter, varvid det gemen- samma centrum befinner sig vid kollisionscentrum.

Spår i värmeöverföringsytorna resulterar i att vätskeström- ningen på ångbildningsytorna blir turbulent, varigenom kärnångbild- ning befrämjas, under det att spåren på varje värmeöverföringsyta berörs av bottnen hos spåren hos en angränsande värmeöverföringsyta för att bilda kontaktpunkter, vilka åstadkommer turbulent strömning hos värmemediet. Därför säkerställas högt värmeöverföringsutbyte på både hög- och lågtemperatursidan. Sålunda erhålles en evaporator med förbättrad verkningsgrad. t Uppfinningen kommer nedan att närmare beskrivas med hänvisning till de bifogade ritningarna. Pig. 1 är en sektionsvy av ett platt- system längs linjen I-I i fig. 5 och visar en utföringsform av upp- finningen. Fig. 2 är en vy i större skala av en huvuddel av fig. 1.

Fig. šsär en schematisk frontvy av huvuddelar hos värmeöverförings- plattor, som visar hur spåren är anordnade. Fig. 4 visar en sektion 10 15 20 25 u! C) 35 40 7805318-8 5 av ett piattsystem längs linjen 'Lv-iv i rig. 5 och visar en annan utföringsform av uppfinningen. Fig. 5 är en schematisk frontvy av huvuddelar av värmeöverföringsplattor, som visar hur spåren är anord- nade.

I fig. 1 som visar en sektion genom ett plattsystem betecknar 1 och 2 värmeöverföringsplattor, och 3 och 4 betecknar strålplattor.

Båda strålplattorna 3 och 4 har cirkulära stràlhål 5 vid lämpliga ställen för passage av en vätska som skall avdunstas. Sådana plat- tor hopfogas i stort antal i den visade ordningen för att bilda evaporatorns huvuddelar. Därvid bildas ett värmeutrymme A, i vilket ett värmemedium tillföres, mellan värmeöverföringsplattorna 1 och 2.

Ett ångrum B, i vilket en vätska skall avdunstas, bildas mellan värmeöverföringsplattan 2 och strålplattan 3. Ett tillförselutrymme C, i vilket den vätska som skall avdunstas tillföres, bildas mellan sirålplattorna 3 och 4. Dessutom bildas ett ångrum B mellan strål- plattan 4 och en värmeöverföringsplatta 1 i ett angränsande plattsys- tem, på samma sätt som utrymmet mellan värmeöverföringsplattan 2 och stràlplattan 3. Ångrummen B och tillförselutrymmet C kommunicerar med varandra genom strålhålen 5.

Värmeöverföringsplattorna 1 och 2 har ett antal spår 16 och 26, vilka är anordnade i koncentriska cirklar med det gemensamma centrum i kollisionscentrum mot vilket den vätska som skall avdunstas slungas genom varje strålhål 5. Dessa spår 16 och 26 kan lätt åstadkommas genom att forma dem i ett med värmeöverföringsplattorna 1 och 2 genom pressning.

Fig. 2 visar i större skala en del av fig. 1 för att förklara spårens funktion. Vad ångbildningsytorna beträffar strömmar den stråle av den.vätska som skall avdunstas, som i pilens riktning bil- das genom ett strålhål 5, mot värmeöverföringsytan 2 och därvid tvärs över spåren 26 och utbreder sig mot ytterperiferin. Spåren 26 gynnar bildandet av kärnor som är nödvändiga för kärnångbildning, varvid ett antal ångbubblor bildas i spåren 26. Den övriga vätskan sprider sig gradvis till ytterspâren, under det att de ângbubblor som alstras i varje spår 26 separeras från vätskan såsom visas med den strcckade pilen b innan dessa bubblor när nästa spår, Den sålunda alstrade ångan avledes genom ett ångutlopp (icke visat), exempelvis vid àngrummets B överdel.

Såsom ovan beskrivits befrämjar spåren 16 och 26 bildandet av kärnor för att öka antalet ângbubblor per tidsenhet på ångbildnings- ytorna och för att förhindra att de alstradc ångbubblorna strömmar ned 10 15 20 25 7805318-8 i nästa spår, under det att de antager ett tvåfasigt strömningstill- stånd i vilket de blandas med vätska, varigenom värmeöverföringen för ångbildning väsentligt påskyndas.

I värmeöverföringsytorna verkar spåren såsom organ för åstad- kommande av turbulent strömming i värmemediet. Speciellt är spåren 16 (fig. 5) i värmeöverföringsplattan 1 och spåren 26 i värmeöver- föringsplattan 2 så anordnade, att deras centra år inbördes förskjutna, varigenom spåren 16 och 26 erhåller lokal kontakt med sina bottnar för att bilda kontaktpunkter (streckade zoner i fig. 3). Dessa kon- taktpunkter stör värmemediets strömming i värmeutrymmet A, varige- nom värmeöverföringsutbytet ökas. _ Fig. 4 och 5 visar en annan utföringsform av uppfinningen. Strål- hål 5 är upptagna i strålplattorna 3 och 4 beh har formen av avlånga slitsar, och i motsvarighet därtill har värmeöverföringsplattorna 1 och 2 ett antal ovala spår 16 och 26, vilka sträcker sig i strålhålens 5 längdriktning. När strålhålen 5 har formen av slitsar ökas mängden v strålar av vätska som.skall avdunstas, så att behandling av stora mängder blir möjlig. Dessutom erfordras vid borrning av ett antal små hål ett flertal eller tio små hål för att erhålla en öppnings- yta som är lika stor som ytan hos en enda slits, varvid antalet be- arbetningsoperationer och bearbetningskostnaderna blir relativt större.

Slitsliknande stràlhål 5 är fördelaktiga vid behandling av stora mäng- der.

Spårens plana kontur är icke begränsad till en cirkel eller oval såsom visas i fig. 3 resp. 5 utan kan vara cirkelliknande, en spiral, en fyrkant etc.

Claims (6)

g 7805318-8 Patentkrav

1. Plattevaporator av stötstråletyp, k ä n n e t e'c k - n a d av att värmeöverföringsplattornas (1, 2) värmeöver- föringsytor är försedda med ett antal spår (16, 26) som är koncentríska med det kollísionscentrum med vilket en stråle kolliderar.

2. Plattevaporator enligt kravet 1, k ä n n e t e c k - n a d av att strålhålen (S) i strålplattorna (3, 4) är cirku- lära och att spårens plankontur i värmeöverföringsplattorna är cirkulär.

3. Plattevaporator enligt kravet 1, k ä n n e t e c k - n a d av att strålhålen (5) i strålplattorna (3, 4) utgöres av avlånga slitsar och att spårens plankontur i värmeöverförings- plattorna (1, 2) är en oval som sträcker sig motsvarande i för- hållande till strålhålen (5).

4. Plattevaporator av strålkollisionstyp, k ä n n e - t e c k n a d av att värmeöverföringsplattornas (1, 2) värme- överföringsytor, med vilka strålarna kolliderar, var och en är försedd med ett antal spår (16, 26) som är koncentriska med kollísionscentrum och att på två angränsande värmeöverförings- plattor spårens centra är inbördes förskjutna.

5. S. Plattevaporator enligt kravet 4, k å n n e t e c k - n a d av att strålplattornas (3, 4) strålhål (5) är cirku- lära och att den plana konturen av värmeöverföringsplattornas spår (16, 26) är cirkulär.

6. Plattevaporator enligt kravet 4, k ä n n e t e c k - n a d av att strålplattornas (3, 4) strålhål (5) utgöres av avlånga slitsar och att den plana konturen av spåren i värme- överföringsplattorna är en oval som sträcker sig motsvarande i förhållande till strålhålen (5). ANFURDA PUBLIKATIONER: