CS215444B1 - Výpamík chladivá - Google Patents

Abstract

Vynález se týká výparníku chladivá pro chlazení tekutin, které proudí uvnitř svazku vodorovných trubek a u kterého se řeší cirkulace chladivá vně trubek — uvnitř mezitrubkového prostoru. Účelemvynálezu je zvýšit intenzitu promícháváI ní odpařovaného kapalného chladivá, a tím zvětšit ' součinitel přestupu tepla, čehož se dosahuje u výparníku chladivá s cirkulací v mezitrubkovém prostoru, kde chlazená tekutina proudí uvnitř vodorovných trubek uspořádaných do svazku, u kterého uvnitř mezitrubkového prostoru (7) pod odvodem (1) odřených par chladivá kolmo na svazek vodorovných trubek (4) je vytvořen minimálně jeden svislý kanál (6) pro cirkulaci kapalného chladivá.

Description

! (54) Výpamík chladivá

Vynález se týká výparníku chladivá pro chlazení tekutin, které proudí uvnitř svazku vodorovných trubek a u kterého se řeší cirkulace chladivá vně trubek — uvnitř mezitrubkového prostoru.

Účelem vynálezu je zvýšit intenzitu promícháváI ní odpařovaného kapalného chladivá, a tím zvětšit ' součinitel přestupu tepla, čehož se dosahuje u výparníku chladivá s cirkulací v mezitrubkovém prostoru, kde chlazená tekutina proudí uvnitř vodorovných trubek uspořádaných do svazku, u kterého uvnitř mezitrubkového prostoru (7) pod odvodem (1) odřených par chladivá kolmo na svazek vodorovných trubek (4) je vytvořen minimálně jeden svislý kanál (6) pro cirkulaci kapalného chladivá.

215 444

03

Vynálezu se týká výparníku chladivá pro chlazení tekutin, které proudí uvnitř svazku vodorovných trubek, u kterého se řeší cirkulace chladivá uvnitř mezitrubkového prostoru.

Při varu chladivá se na parních jádrech výhřevné plochy tvoří drobné bublinky, které se po dosažení i určité velikosti od výhřevné plochy odtrhnou. Tím, že se do bublinek odpařuje další kapalina, zvětšuje se jejich objem po cestě k volnému povrchu a přes volný povrch unikají z kapaliny. Styková plocha bublinek s výměnnou plochou je však velmi malá a páry chladivá mají nízkou tepelnou vodivost, takže převážná část tepla z výměnné plochy se předává kapalině. Protože kapalina se může odpařovat jenom na stykovém povrchu kapalného chladivá a bublinek chladivá je zapotřebí teplo transportovat na tento stykový povrch, kde jej molekuly kapalného chladivá spotřebují ve formě výparného tepla. Transport tepla však vyžaduje tepelný spád, takže vroucí kapalné chladivo je vždy více či méně přehřáté nad bod varu. Protože se teplo předává převážně kapalině, hodnota součinitele přestupu tepla závisí především na intenzitě promíchávání kapaliny. U dosavadních konstrukcí zaplavených kotlových výparníků lze intenzitu promíchávání zvětšit pouze pomocí množství tvořících se bublinek, které závisí na tepelném zatížení výměnné plochy. Tepelné zatížení výměnné plochy roste s rozdílem teplot mezi výměnnou plochou a chladivém. Tam, kde není možné zvětšovat tepelné zatížení výhřevné plochy zvětšováním rozdílu teplot mezi výhřevnou plochou a chladivém, i nelze rovněž zvětšit součinitel přestupu tepla.

Uvedenou nevýhodu odstraňuje výpamík chlai divá s cirkulací v mezitrubkovém prostoru, kde chlazená tekutina proudí uvnitř vodorovných truI bek uspořádaných do svazku, podle vynálezu, jehož podstatou je, že uvnitř mezitrubkového prostoru pod odvodem odpařených par chladivá kolmo na svazek vodorovných trubek je vytvořen minimálně jeden svislý kanál pro cirkulaci kapal- ; ného chladivá.

Hlavní výhoda výparníku chladivá podle vynálezu spočívá v tom, že se zvyšuje promíchávání kapaliny. Mezitrubkový prostor je zaplaven do určité výše kapalným chladivém, které se v něm

Claims (4)

1. PŘEDMĚT

   Výparník chladivá s cirkulací v mezitrubkovém ! prostoru, kde chlazená tekutina proudí uvnitř vodorovných trubek uspořádaných do svazku, vyznačený tím, že uvnitř mezitrubkového prostoru odpařuje. Při vypařování chladivá v mezitrubkovém prostoru se vytvoří směs kapalného chladivá a parních bublin. Parní bubliny odcházejí z horní i části mezitrubkového prostoru na sání kompresoru a odloučené kapalné chladivo sé vrací svislým kanálem do spodní části mezitrubkového prostoru. V cirkulačním kanálu nedochází k varu chladivá. Při stejné výšce kapalného chladivá v mezitrubkoj vém prostoru a ve svislém kanále rozdíl měrných i hustot čiré kapaliny ve svislém kanále a vroucí kapaliny v mezitrubkovém prostoru zvětšuje cirkulaci a promíchávání kapalného chladivá v mezi- i trubkovém prostoru, což vede ke zvýšení součinitele přestupu tepla.
2. Zvětšení součinitele přestupu tepla potom snižuje nároky na výměnnou plochu výparníku nebo umožňuje při stejné výměnné ploše snížit teplotní rozdíl mezi chlazenou látkou a chladivém, a tím snížit provozní náklady na chlazení.

   Příkladné provedení výparníku chladivá podle ' vynálezu je objasněno na výkresu, kde je příčný rez | kotlovým výparníkem se svazkem vodorovných í trubek, ve kterých proudí ocnlazovaná látka, zatímco chladivo se odpařuje v mezitrubkovém prostoru.

   Svazek hladkých vodorovných trubek 4 je uzavřen v prostoru válcového pláště
3. 3. Mezitrubkový prostor 7 je naplněn vhodným chladivém, které se odpařuje na úkor ochlazení chlazené látky. Odpařené chladivo ve formě bublinek stoupá k volnému povrchu, který je vyznačen pomyslnou hladinou 8. Bublinky na cestě k volnému povrchu zvětšují objem a současně strhávají i kapičky kapaliny, které se odloučí v horní části 2 mezitrubkového ' prostoru 7. Odloučené kapičky přepadnou do svislého cirkulačního kanálu 6, kterým se vracejí zpět do dolní části mezitrubkového prostoru 7. Odpařené chladivo odchází odvodem 1 na sání chladícího kompresoru. Tímto uspořádáním výměnné plochy do svazku vodorovných trubek.
4. : 4 s cirkulačním kanálem 6 uvnitř mezitrubkového i prostoru 7 lze dosáhnout intenzívní cirkulace ' chladivá. Využije se k tomu vztlak, který působí na odpařované chladivo v mezitrubkovém prostoru. Intenzívní promíchávání — cirkulace chladivá zvětšuje součinitel přestupu tepla. j

   VYNÁLEZU / í (7) pod odvodem (1) odpařených par chladivá ! kolmo na svazek vodorovných trubek (4) je vytvořen minimálně jeden svislý kanál (6) pro cirkulaci kapalného chladivá.