Способ испарительного охлаждения газов и теплообменник для его осуществления

 

ОПИСАНИЕ „, ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0801.79 (2l) 2751082/24-06 (51) М. Кл.

F 28 D 5/00 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР no делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.12,86 Бюллетень Мо 4 6

Дата опубликования описания 15.1280 (53) УДК 621. 565. .931(088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Кудрявцев, К. Ф. Аксенов, Ю. Г. Хоменко и В. Е. Воробьев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ГАЗОВ

И ТЕПЛООБМЕННИК ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к способам испарительного охлаждения газов путем обдува ими наружной поверхности теплообменных элементов, по которым перемещают охлаждающую газожидкостную смесь в барботажном режиме.

Способы охлаждения газов такого типа находят широкое применение в различных отраслях техники, преимущественно в теплообменных установках систем кондиционирования воздуха.

Известен способ испарительного охлаждения газов путем обдува ими наружной поверхности теплообменных элементов, по которым перемещают охлаждающую газожидкостную смесь н барботажном режиме, реализованный в теплообменнике, содержащем корпус с подво дящими коллекторами для газа и жидкого хладагента и отводящим коллекто- 20 ром для парогазовой смеси, к которым подключен пучок вертикальных труб (11 .

Недостатком известного способа испарительного охлаждения газов и тепло25 обменника для его осуществления является резкое снижение эффективности процесса испарительного охлаждения газа при уменьшении расхода газожид- .костной смеси вследствие неполного З0 смачивания жидким хладагентом теплообменной поверхности.

Цель изобретения — интенсификация тепломассообмена.

Цель достигается тем, что барботажный режим создают путем ступенчатого ввода в газовый поток дозированного количества жидкого хладагента, расход которого уменьшают в направлении движения образующейся газожидкостной смеси. В теплообменнике для осуществления способа испарительного охлаждения газов трубы пучка выполнены плоскими и ннутри каждой иэ них с зазором относительно боковых стенок поярусно размещены горизонтальные полые вставки с выпускными отнерстиями в верхней части, сообщенные с подводящим коллектором для жидкого хладагента и герметично соединенные, по крайней мере, с одной торцовой стенкой трубы, причем расстояние между ярусами и величина зазора между вставкой и каждой из боковых стенок труб выполнены переменными, увеличивающимися н направлении снизу внерх, а количество отверстий во нставках уменьшается от яруса к ярусу в этом же направлении.

787862

На фиг» 1 показан теплообменник, продольный разрез, на фиг. 2 — разрез

A-A на фиг. 1.

Теплообменник состоит из корпуса

1 с подводящими коллекторами 2 и 3 соответственно для газа и жидкого хладагента и отнодящим коллектором 4 для парогазовой смеси, к которым подключен пучок вертикальных труб 5.Трубы 5 пучка выполнены плоскими и внутри каждой из них с .зазором б относительно боковых атенок 7 поярусно размещены горизонтальные полые вставки 8 с выпускными отверстиями 9 в верхней части, сообщенные с подводящим коллектором 3 для жидкого хладагента и герметично соединенные, по крайней мере, с одной торцовой стенкой 10 трубы 5. Расстояние 11 между ярусами и величина зазора б между вставкой 8 и каждой из боковых стенок 7 труб 5 выполнены переменными, увеличивающимися в направлении снизу вверх, а количество отверстий 9 во вставках 8 уменьшается от яруса к ярусу в этом же напранлении.наружная поверхность труб 5 оребрена гофрированными пластинами 12.

Теплообменник работает следующим образом.

По каналам, образованным гофрированными пластинами 12, движется охлаждаемый воздух, где через стенки

7 плоских вертикальных труб 5 происходит интенсивный отвод тепла путем испарения жидкого хладагента на поверхности труб 5 в барботажном режиме движения газожидкостной смеси, причем барботажный режим создают путем ступенчатого введения в газовый поток, подводимый через коллектор 2,дозиронанного количестна жидкого хладагента, поднодимого от коллектора 3 к переточным отверстиям 9 поярусно расположенных полых вставок 8, что обеспечивает полное смачивание всей поверхности труб 5 жидким хладагентом при уменьшении расхода гаэожидкостной смеси.

Такой спосОб испарительного охлаж" дения газов и теплообменник для его осуществления позволяет интенсифицировать процесс тепломассообмена путем подцержания устойчивого барботажного режима по всей длине плоских вертикальных труб при значительном уменьшении расхода газожидкостной смеси.

Формула изобретения

1©, 1. Способ испарительного охлаждения газов путем обдува ими наружной поверхности теплообменных элементов, по которым перемещают охлаждающую гаэожидкостную смесь в барботажном

15 режиме, отличающийся тем

I что, с целью интенсификации тепломассообмена, барботажный режим создают путем ступенчатого ввода в газовый поток дозированного количества жидкого хладагента, расход которого

Щ уменьшают в направлении движения образующейся гаэожидкостной смеси.

2. Теплообменник для испарительного охлаждения газов способом по п.i, содержащий корпус с подводящими кол 5 лекторами для газа и жидкого хладагента и отводящим коллектором для парогазовой смеси, к котофым подключен пучок вертикальных труб, о т л ич а ю шийся тем, что трубы пучка выполнены плоскими и внутри каждой иэ них с зазором относительно боковых стенок поярусно размещены горизонтальные полые вставки с выпускными отверстиями в верхней части, сообщенные с подводящим коллектором для жидкого

З5 хладагента и герметично соединенные, по крайней мере, с одной .торцовой стенкой трубы, причем расстояние между ярусами и величина зазора между в=тавкой и каждой из боковых стенок

Щ труб выполнены переменными, увеличивающимися в направлении снизу вверх, а количество отверстий во вставках уменьшается от яруса к ярусу в этом же направлении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 444046, кл. F 28 0 7/00, 1974.