PL65475B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 15.VII.1972 KI. 12a,6 MKP F28b 1/00 UKB Twórca wynalazku: Teodor Jonszta Wlasciciel patentu: Biuro Projektów Kopalnictwa Surowców Chemicz¬ nych „Biprokop", Chorzów (Polska) Skraplacz ociekowo-wyparny Przedmiotem wynalazku jest pionowy skraplacz ociekowo-wyparny w którym rury chlodzone sa splywajaca grawitacyjnie woda, przy czym woda jest chlodzona powietrzem.Dotychczas znane pionowe skraplacze ociekowo- 5 -wyparne skladaja sie z pionowego plaszcza za¬ mknietego dnami sitowymi, w których osadzone sa rury. W górnej czesci skraplacza zabudowany jest otwarty zbiornik wodny z przegroda, której zadaniem jest zapewnienie równomiernego doply- 10 wu wody do pionowych rur skraplacza.Górne wyloty tych rur zaopatrzone sa w nasad¬ ki wprawiajace wode w ruch wirowy wskutek czego splywa ona cienka warstwa po ich wewne¬ trznych scianach, a nie pelnym przekrojem. Dzie- 15 ki temu wewnatrz zraszanej rury przeplywa ku górze powietrze zwiekszajac intensywnosc chlo¬ dzenia. Wymiana ciepla miedzy czynnikiem a wo¬ da odbywa sie jednostronnie. Na dole woda sply¬ wa do. zbiornika wykonanego z blachy stalowej 20 lub zelbetu. Para czynnika doprowadzona jest do skraplacza w górnej polowie jego wysokosci, a skroplony czynnik odprowadzany jest z ponad dol¬ nego dna sitowego.Inna znana konstrukcja pionowego skraplacza 25 ociekowo-wyparnego sklada sie z pionowych rur zakonczonych w górnej czesci kolektorem odpro¬ wadzajacym pare czynnika chlodniczego, a w dol¬ nej czesci kolektorem do odprowadzania skroplin oraz posiada w dolnej czesci zbiornik do wody 80 2 chlodzacej, a w górnej czesci urzadzenie do dozo¬ wania wody chlodzacej.Niedogodnoscia znanych pionowych skraplaczy ociekowo-wyparnych jest glównie koniecznosc sto¬ sowania chlodni kominowej lub wentylatorowej do schladzania wody w przypadku jej ponownego uzycia jako wody chlodzacej, oraz duzy ciezar.Celem wynalazku jest usuniecie lub co naj¬ mniej zmniejszenie niedogodnosci wystepujacych przy uzytkowaniu skraplaczy ociekowo-wyparnych o konstrukcji pionowej.Konstrukcja skraplacza zgodnie z wynalazkiem rozwiazana zostala w ten sposób, ze wewnatrz pionowych rur zewnetrznych, osadzone sa syme¬ trycznie rury wewnetrzne, a miedzy rurami ze¬ wnetrznymi i wewnetrznymi wtloczone sa ciasno cienkoscienne rurki srodkowe nieco krótsze od ze¬ wnetrznych rur. Rury zewnetrzne posiadaja w górnej czesci rozdzielacze, które dozuja wode na zewnetrzne powierzchnie rur.Rury wewnetrzne przecinaja poprzeczny prze¬ krój kolektorów poziomych i wychodza na ze¬ wnatrz ich obwodów, oraz na koncach pozostaja otwarte. Otwory górne rur wewnetrznych wyposa¬ zone sa w rozdzielacze, które dozuja cienka war¬ stwe wody splywajacej po ich wewnetrznych po¬ wierzchniach. Kolektory górny i dolny sa pola¬ czone z przestrzenia miedzy rura zewnetrzna i we¬ wnetrzna.Kolektor dolny jest wsparty podporami na kon-•5475 3 4 simikcji stalowej zbiornika zabudowanego pod skraplaczem. Zbiornik sluzy dla gromadzenia wody chladzacej. Nad kolektorem górnym znajduje sie naczynie blaszane przyspawane do jego scianek.Naczynie blaszane posiada w dnie otwory usytuo¬ wane w osi pionowych rur skraplacza, przez któ¬ re woda splywa do rozdzielaczy stozkowych. Ko¬ lektor górny zaopatrzony jest w króciec dla do¬ plywu pary czynnika, a kolektor dolny zaopatrzo¬ ny jest w króciec sluzacy do odprowadzenia kon¬ densatu.Skraplacz ociekowo-wyparny wedlug wynalazku .Jfluzy do skraplania goracej pary czynnika chlod¬ niczego, która opuszcza sprezarke. Wydajnosc skraplacza uzalezniona jest od ilosci i wielkosci po¬ jedynczych sekcji, które mozna latwo zestawic w jgtikterie. Taka konstrukcja umozliwia stosowanie go równiez dla malych i srednich wydajnosci urza¬ dzen chlodniczych.Zaleta skraplacza wedlug wynalazku jest przede wszystkim wieksza jego wydajnosc oraz prosta i lekka konstrukcja, przy czym do jego wykonania nie stosuje sie lepszych gatunków materialów.Wzrost wydajnosci aparatu osiaga sie dzieki wpro¬ wadzeniu wewnetrznego uzebrowania w postaci cienkosciennych rur wtloczonych do przestrzeni miedzy pionowymi rurami, oraz przez zastosowanie dwustronnego splywu wody chlodzacej. Wzrost wydajnosci skraplacza zabezpiecza znaczna oszczed¬ nosc materialów konstrukcyjnych w porównaniu z dotychczas stosowanymi pionowymi skraplaczami ooiekowo-wyparnymi.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku na którym fig. 1 przedstawia stromorurowy skraplacz ociekowo- -wyparny w widoku z przodu wraz z przekrojem dolnego zbiornika, fig. 2 — stromorurowy skrap¬ lacz ociekowo-wyparny w przekroju pionowym A—A, fig. 3 — przekrój poziomy skraplacza B—B.Jak uwidoczniono na rysunku stromorurowy ^skraplacz ociekowo-wyparny sklada sie z piono¬ wych rur zewnetrznych 1, w których osadzone sa symetrycznie w osi, rury wewnetrzne 2. Rury zewnetrzne 1 i rury wewnetrzne 2 stanowia glad¬ kie rury ciagnione bez szwu.Rury zewnetrzne 1 polaczone sa ze soba pozio¬ mymi kolektorami górnym 3 i dolnym 4. Kolek¬ tory 3 i 4 posiadaja w przekroju poprzecznym ksztalt kola. Rury wewnetrzne 2 przecinaja poprze¬ czny przekrój kolektorów 3 i 4 i wychodza na zew¬ natrz ich obwodu, przy czym na koncach pozo¬ staja otwarte. Dolny kolektor 4 zaopatrzony jest w podpory 5, które sluza do zamontowania go na konstrukcji wbudowanej w zbiornik 6 przeznaczo¬ ny do gromadzenia chlodzacej wody obiegowej.Konstrukcja zbiornika 6 moze byc stalowa lub zel¬ betowa — wodoszczelna. Nad kolektorem górnym 3 znajduje sie naczynie blaszane 7, które sluzy do równomiernego rozprowadzania wody chlodzacej na rury zewnetrzne 1 i rury wewnetrzne 2. W tym celu rury wewnetrzne 2 zaopatrzone sa w roz¬ dzielacze cylindryczne 8, a rury zewnetrzne w roz¬ dzielacze 9 wykonane w ksztalcie scietego stozka.Rozdzielacz 8 umieszczony w otworze rury wew¬ netrznej 2 na odcinku ponizej otworów 10 tworzy oienka warstwe wody nfei jej wewnetrznym obwo¬ dzie, która grawitacyjnie splywa do zbiornika 6 pod skraplaczem. Równoczesnie wewnetrznym wol¬ nym przekrojem rury 2 plynie z dolu do góry stru- 5 mien powietrza i wytworzonej pary wodnej. Roz¬ dzielacz 9 wykonany w ksztalcie scietego stozka osadzony jest na górnej czesci rury zewnetrznej 1 i przymocowany punktowym spawem do kolek¬ tora górnego 3. Rozdzielacz tworzy naokolo rury 1 szczeline pierscieniowa 11.Na wewnetrznej sciance rozdzielacza 9 ulozona jest dwudzielna nasadka 12 wykonana z tworzywa sztucznego i zaopatrzona na obwodzie rury 1 w drobne zabki dla regulacji swiatla szczeliny 11. W dnie naczynia 7 w osi rury 1 sa wykonane na obwodzie górnego kolektora 3 otwory pólokragle 13 przez które woda splywa z naczynia 7 do roz¬ dzielacza 9. W przestrzeni miedzy rura zewnetrz¬ na la rura wewnetrzna 2 wtloczone sa ciasno cienkoscienne rurki srodkowe 14, stalowe wzgled¬ nie aluminiowe, nieco krótsze od rur zewnetrznych 1. Rurki srodkowe 14 tworza wewnetrzne uzebro- wanie powierzchni wymiany ciepla miedzy skrapla¬ nym czynnikiem a srodowiskiem ochladzajacym aparat tj. woda i powietrzem.Wewnetrzne uzebrowanie 14 powoduje inten¬ syfikacje procesu chlodzenia i skraplania pary czynnika chlodniczego. Kolektory 3 i 4 zaopatrzo¬ ne sa krócce 15 i 16, przy czym króciec 15 sluzy dla doplywu pary, a króciec 16 dla odplywu kondensatu (cieczy). Stromorurowy skraplacz ociekowo-wyparny wykonany jest jako konstrukcja calkowicie spawa¬ na i pojedyncze jego sekcje mozna zestawiac w ba¬ terie.Goraca para czynnika chlodniczego o tempe¬ raturze 70° do 130°C, która opuszcza sprezarke do¬ plywa przewodem rurowym poprzez króciec 15 do górnego kolektora 3 i wypelnia przestrzen mie¬ dzy rurami 1 i 2. Woda która splywa grawitacyjnie cienka warstewka po sciankach rur 1 i 2 odbiera cieplo od czynnika chlodniczego, oddajac je rów¬ noczesnie otaczajacemu powietrzu.Wymiana ciepla miedzy para czynnika, woda i powietrzem nastepuje droga konwekcji, oraz wsku¬ tek czesciowego odparowania wody. Proces paro¬ wania wody powoduje odprowadzenie ciepla do atmosfery bez wzrostu temperatury wody i dlatego pomimo zastosowania obiegu zamknietego i recyr¬ kulacji wody, jej temperatura w zbiorniku 6 pod kolektorem 4 jest nizsza niz wynikaloby to z ilosci ciepla odprowadzanego z czynnika.Ponadto intensyfikacje procesu wymiany ciepla zabezpiecza kroplowy proces kondensacji pary czynnika, który dokonuje sie w przestrzeni mie¬ dzy rurami 1 i 2. Koncowym wynikiem tego pro¬ cesu jest skraplanie czynnika poprzez tworzenie sie z pary najpierw cienkiej warstewki cieczy na powierzchniach rur 1, 2 i 14, a nastepnie drobnych kropelek, które stopniowo powiekszajac sie, sply¬ waja do kolektora dolnego 4. Szybkie opadanie kropli kondensatu z powierzchni chlodzacych rur 1 i 2 sprzyja efektywnemu ich wykorzystaniu dla wymiany ciepla.Pompa odsrodkowa 17 podaje wode chlodzaca ze zbiornika 6 do naczynia 7 usytuowanego nad gór- 15 20 25 80 35 40 45 50 55 6065475 nym kolektorem 3. Regulacje natezenia przeplywu wody z naczynia 7 do rozdzielaczy 9 przez otwory 13 dokonuje sie za pomoca ukladu suwakowo- -dzwigniowego niewidocznego na rysunku. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Skraplacz ociekowo-wyparny, chlodzony splywa¬ jaca grawitacyjnie woda, przy czym woda jest chlodzona powietrzem, skladajacy sie z pionowych rur zakonczonych w górnej czesci kolektorem do¬ prowadzajacym pare a w dolnej czesci kolektorem do odprowadzania skroplin, posiadajacy w górnej i w dolnej czesci zbiornik do wody chlodzacej, a w górnej czesci urzadzenie do dozowania wody chlo- 15 dzacej, znamienny tym, ze wewnatrz piórka . rur zewnetrznych (1) osadzone sa symetrycznie rv ry wewnetrzne (2) na koncach otwarte, o dlugosc wiekszej od lacznej dlugosci rur zewnetrznych kolektorów, przecinajace poprzeczny przekrój ko lektorów (3, 4) i wychodzace na zewnatrz ich ob wodów, a miedzy Turami (1) i (2) wtloczone sj ciasno cienkoscienne rurki (14) nieco krótsze o< rur zewnetrznych (1), przy czym kolektory górn; (3) i dolny (4) sa polaczone z przestrzenia miedz; rura zewnetrzna (1) i wewnetrzna (2), a urzadze niami do dozowania wody sa rozdzielacze (8) (9), dozujace wode na wewnetrzna powierzchni rury wewnetrznej (2) i zewnetrzna powierzchni rury zewnetrznej (1). A^A PL PL