Кожухотрубный конденсатор

 

Использование: в холодильной технике, теплоэнергетике, химической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: интенсификация процесса конденсации обеспечивается выполнением средства для уменьшения средней толщины пленки в виде оболочки 2 из сетки, охватывающей одну или несколько труб 1 с зазором, в котором размещен слой зернистого материала 3. Частицы этого материала, прилегая к стенке труб 1, стягивают под действием капиллярных сил на себя пленку конденсата, уменьшая тем самым ее среднюю толщину, что уменьшает термическое сопротивление и интенсифицирует теплообмен. 2 ил.

2000530 С

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4953239/06 (22) 27,05.91 (46) 07.09,93. Бюл, N.. 33-36 (71) Институт теплофиэики Сибирского отделения Российской АН (72) Афанасьев Ю.О., Богомолов А.P., Петрик

П.Т, (73) Институт теплофизики Сибирского отделения Российской АН (54) КОЖУХОТРУБНЫЙ КОНДЕНСАТОР (57) Использование: в холодильной технике, теплоэнергетике. химической и других от(я)л F 28 D 7/00, F 28 F 13/06, F 28

В 1/02.раслях промышленности. Сущность изобретения: интенсификация процесса конденсации обеспечивается выполнением средства для уменьшения средней толщины пленки в виде оболочки 2 из сетки, охватывающей одну или несколько труб 1 с зазором, в котором размещен слой зернистого материала

3, Частицы этого материала, прилегая к стенке труб 1, стягивают под действием капиллярных сил на себя пленку конденсата. уменьшая тем самым ее среднюю толщину, что уменьшает термическое сопротивление и интенсифицирует теплообмен. 2 ил.

О

О

О (Л

1(л)

О

2000530

Изобретение относится к теплотехнике и может найти применение в холодильной технике, теплоэнергетике, химии и в других производствах, где применяются кожухотрубные конденсаторы. Преимущественно изобретение предназначено для повышения эффективности имеющихся конденсаторов, Известны устройства для интенсификации теплообмена при конденсации пара с помощью оребрения теплообменной поверхности. (Исаченко В.П. Теплообмен при конденсации. M.: Энергия, 1977, с. 68-70).

Оребрение позволяет за счет увеличения поверхности теплообменэ, а также за счет перераспределения толщины пленки под воздействием капиллярных сил увеличивают теплоотдачу в несколько раз.

Известно также устройство для интенсификации теплообмена путем нанесения на наружную поверхность труб канавки треугольного профиля в виде спирали (авт, св.

СССР 616521, кл. F.28 F 1/26, 1978), Однако, известные устройства обладают повышенной металлоемкостью оребренных труб, большой трудоемкостью в изготовлении оребренных труб и при переоборудовании обычного конденсатора на оребренный.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному является устройство интенсификации теплообмена путем нанесения на наружной поверхности труб и роволочного оребрения (Риферт В.Г., Леонтьев

Г.Г., Барабаш П.А. Теплообмен при пленоч5

35 ной конденсации неподвижного пара на профилированной поверхности. — Теплоэнергетика, 1974. N.. 6, с. 33-36). За счет капиллярных сил конденсат стягивается к проволоке, происходит уменьшение сред- 40 ней толщины пленки конденсата и процесс теплообмена интенсифицируется.

Целью изобретения является интенсификация процесса конденсации, Цель достигается тем, что трубы конден- 45 сатора помещаются в оболочке иэ сетки, а между оболочкой и трубой засыпается зернистый материал. Частицы эернистого материала, прилегая к стенке трубы. стягивают с помощью капиллярных сил на себя пленку 50 конденсата, уменьшая тем самым ее среднюю толщину. В результате уменьшается термическое сопротивление и происходит интенсификация теплоотдэчи при конденсации. 55

Конденсатор показан на фиг. 1. На трубу

1 или на несколько труб кожухотрубного конденсатора надевается сетка 2 в виде оболочки. В полость между трубой 1 и сеткой засыпается зернистый материал 3, На фиг. 2 представлены экспериментальные данные в координатах Nu*- Re для трубы, свободной от зернистого материала (точки 1), для вертикальной трубы в засыпке (точки 2). Засыпка иэ стеклянных шариков диаметром 1.1 мм. Конденсировался хладон

R 12. На фиг. 2 приняты следующие обозначения;

* а мэ

Nu - - (— ) — приведенный критеЯ рий Нуссельта; го д

Re = = критерий Рейнольдса:

У где а — коэффициент теплоотдачи, Вт/м К;

2.

А — коэффициент теплопроводности конденсата, Вт/м К;

v — кинематический коэффициент вязкости, м /с, р — ускорение свободного падения, м/с; со — средняя скорость течения пленки конденсата, м/с; д — средняя толщина пленки конденсата, м.

Иэ фиг, 2 видно, что при прочих равных условиях для трубы, помещенной в засыпку, коэффициент теплоотдачи значительно выше, чем на трубе без зернистого слоя.

Для оборудования стандартного готового конденсатора с гладкими трубами данным устройством (фиг. 1) кожухотрубный конденсатор подвергают разборке, вынимают трубный пучок. на трубы конденсатора надевают оболочку из сетки, там, где затруднительно обернуть каждую трубу, можно объединять по несколько труб в одной оболочке. После проведения этих операций над всеми трубами конденсатора собирают.

Использование предлагаемого устройства в сравнении с известными устройствами обеспечивает следующие преимущества: при оборудовании конденсатора данным устройством значительно увеличивается теплосъемным аппарата, при малых трудовых затратах данное устройство может увеличить эффективность кожухотрубного конденсатора, не подвергая полной разработке трубный пучок при реконструкции, Формула изобретения

Кожухотрубный конденсатор, содержащий теплообменные трубы со средствами для уменьшения средней толщины пленки, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса конденсации, упомянутые средства выflîëíåHû в виде оболочек из сетки, охватывающих трубы с зазором, в котором размещен слой зернистого материала, !

i3 !65I йй1ИИИ

ЙЙИИ