Тепломассообменный аппарат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ 66122О и 4ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.04.76 (21) 2350988 29-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл. е

F 28 С 3/06

F25 J 5/00//

F25 В 37/00

Гесударстеенный кемнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытий (53) УДК 621.565..93 (088.8) Опубликовано 05.05.79. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 15,05.79.« .

В. В. Боронко, Г. И. Воронин, Б. С. Зарецкий, В. А. Коньков, С. М. Козицкий, Е. М. Левин, А. В. Ревякин, С. В. Спроге, Д. Д. Сысоев, В. В. Тимофеев и Ю. И. Черных ф ф яана (72) Авторь| изобретения (71) Заявитель

- а- - ".- ) - ф-. " . -. .. -". «щ.э @и (54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАФХТ

Изобретение относится к холодильной тех- правляется в зону выпаривания. При двинике и может быть использовано в качестве женин жидкости вниз происходит выпариватепломассообменного аппарата, где одна сре- ние низкокипящего коятгонейта-и«обогащеда — жидкость, другая — газ. Такой тепло- ние жидкости высококипящим компоненмассообменный аппарат применим" каК для 5 том (2). разделения воздуха с получением, например; Однако этот аппарат не может нормалькислорода или азота в условиях -ггер« ем«ейной но работать в условиях переменной гравигравитации, так и для бытовой холодильной тации, имеет малую поверхность тепломастехники абсорбционного типа в качестве уз- сообмена, вследствие этого большой вес и ла абсорбера. габариты.

Известен тепломассообменный аппарат 10 Целью изобретения является уменьшение для низкотемпературного раз«делеййя воз -" " весовых и габаритных характеристик. духа на азот и кислород, когорйй состоит из Эта цель достигается тем; что насадка теплого и холодного коллектора и размещен= выполнейа -в виде йакеГа" лйс«то««в, разделен= ных между ними сетчатой тарелки и насад- ных прокладками, а коллекторы снабжены ки (1). капиллярно-пористым наполнителем, контакОднако такой аппарат не может работать тирующим с листами. При этом внутрь тепв условиях переменной гравитации. лого коллектора помещены трубы, располоНаиболее близким техническим решени- женные в наполнителе, а холодный коллекем является тепломассообменный аппарат, тор заполнен капиллярно-пористым наполсодержащий корпус с теплым и холодным нителем и от свободного пространства, слУколлекторами и размещенную внутри кор- 20 жащего сборником газовой среды, отделен пуса насадку из капиллярно-пористого мате- перегородкой, через которую пропущены конриала. Разделяемая смесь в жидком виде по- цы листов. Листы выполнены в виде кондается сверху в холодный коллектор и при центрично расположеннйх"цилийдров", а тру помощи капиллярно-пористого материала на- бы теплого коллектора — кольцевыми. лектор 2, где испаряется за счет тепла, подводимого теплоносителем по трубам 7. При этом часть высококипящего компонента в парообразном состоянии направляется в пространство между листами 4 и участвует в процессе тепломассообмена с движущейся по листам 4 жидкостью, а часть отводится через трубу 11.

Благодаря применению в качестве насадки капиллярно-пористого материала, соединенного с теплым и холодным коллекторами, заполненными капиллярно-пористым наполнителем, тепломассообменный аппарат может работать в условиях переменной гравитации. При этом уменьшаются габариты и вес тепломассообменного аппарата почти в два раза.

Тепломассообменный аппарат универсален в применении. Он может быть использован в бытовых холодильных аппаратах абсорбционного типа в качестве абсорбера, что

20 сокращает габариты и вес холодильных аппаратов.

Формула изобретения

Тепломассообменный аппарат, преимущественно для разделения смесей в условиях переменной гравитации, содержащий корпус с теплым и холодным коллекторами и размещенную между ними насадку из капиллярно-пористого материала, отличающийся тем, что, с целью уменьшения весовых и габаритных характеристик, насадка выполнена в виде пакета листов, разделенных прокладками, а коллекторы снабжены капиллярно-пористым наполнителем, контактиру35 ющим с листами.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что внутрь теплого коллектора помещены трубы, расположенные в наполнителе, а холодный коллектор заполнен капиллярно-пористым наполнителем частично и от свободного пространства, служащего сборником газовой среды, отделен перегородкой, через которую пропущены концы. листов.

3. Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что листы выполнены в виде концент45 рично расположенных цилиндров, а трубы теплого коллектора — кольцевыми.

4. Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что листы выполнены спиральными.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3.461.677, кл. 62 — 42, 1969.

2. Патент Франции № 2.220.299, кл. В 01 3 1/22, 1974.

:Ь

Кроме того, листы могут быть выполнены спирально. Такое выполнение тепломассообменного аппарата позволяет наиболее эффективно компоновать всю установку с целью снижения веса и уменьшения габаритов.

На фиг. 1 схематически изображен тепломассообменный аппарат для низкотемпературного разделения воздуха с насадкой в виде пакета плоских листов; на фиг. 2— то же; вид сбоку; на фиг. 3 — тепломассообменный аппарат с пакетом листов, выполненных в виде концентрично расположенных цилиндров; на фиг. 4 — то же, с пакетом листов, выполненных спиральными.

Тепломассообменный аппарат имеет корпус 1 с теплым коллектором 2 и холодным коллектором 3 и размещенную между ними насадку в виде пакета листов 4, разделенную между собой прокладками 5.

Теплый коллектор 2 заполнен капиллярно-пористым наполнителем 6. Внутри последнего размещены трубы 7 для подачи ожижаемой газовой среды, на которых крепятся концы листов 4 насадки. Холодный коллектор 3 заполнен капиллярно-пористым наполнителем частично и от свободного пространства 8, служащего сборником газовой среды, отделен перегородкой 9, на которой крепятся концы листов 4. Коллектор 3 имеет трубу 10 для подачи ожижаемой среды, а теплый коллектор 2 — трубу 11 для отбора высококипящего компонента.

Для равномерного распределения потока ожижаемой среды по трубам 7 предусмотрен рассекатель 12.

Тепломассообменный аппарат работает следующим образом.

В теплый коллектор 2 подается ожижаемая газовая среда, которая, благодаря рассекателю 12, равномерно распределяется по трубам 7. Поступающая газовая среда передает тепло через трубы 7 к концам листов

4. Далее газовая среда дросселируется и в жидком состоянии вводится через трубу 10 в холодный коллектор 3. Из коллектора 3 через капиллярно-пористый наполнитель жидкость распределяется по листам 4. Так как листы 4 насадки обладают капиллярными свойствами, то жидкость начинает транспортироваться по ним. Листы 4 насадки разделены между собой прокладками 5, образуя каналы для прохода пара, идущего из теплого коллектора 2. Жидкость при движении по листам 4 контактирует с движущимся навстречу паром — происходит тепломассообмен, в процессе которого жидкость обогащается высококипящим компонентом, а пар — низкокипящим. Жидкость по листам 4 транспортируется в теплый кол661220 риг 2

Фиг. 1

Фиг, я

Составитель В. Латышев

Редактор О. Филиппова Техред О. Луговая Корректор О. Билак

Заказ 2418/33 Тираж 721 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4