RU1815583C - Вертикальный теплообменный аппарат - Google Patents

Abstract

Использование: в энергетической, химической и нефтехимической отрасл х. Сущность изобретени : корпус 1 с помощью перегородки 10 разделен на камеры 8, 9 дл  нагревающей и нагреваемой рабочих сред. Камеры 8, 9 сообщены между собой посредством тепловых труб 11. В камере 8 установлена дополнительна  перегородка 13с отверсти ми 16. В них верхними концами укреплены гильзы 17, Последние охватывают нижние концы труб 11с образованием кольцевых полостей 18. Эти полости 18 заполнены теплопроводным материалом. Гильзы 17 снабжены снаружи ребрами 19. Между перегородками 10, 13 образована дренажна  полость. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к теплообмен- ной аппаратуре и может быть использовано в энергетической, химической и нефтехимической отрасл х народного хоз йства.

Цель изобретени  - устранение указанных недостатков, а именно: повышение надежности за счет предотвращени  нежелательного проникновени  одной рабочей среды в другую в случае потери герметичности при использовании в качестве теплопередающих элементов тепловых труб.

Указанна  цель достигаетс  тем, что вертикальный теплообменный аппарат, содержащий корпус с крышками и камерами дл  нагреваемой и греющих рабочих сред, имеющими патрубки входа и выхода сред, размещенную в корпусе между камерами перегородку с герметично установленными в ней теплопередающими элементами, верхние концы которых расположены в камере дл  нагреваемой рабочей среды, и ребра дополнительно оснащен установленной в корпусе под перегородкой и над камерой дл  греющей рабочей среды с образованием дренажной полости дополнительной перегородкой с отверсти ми w гильзами, верхние концы которых герметично закреплены в отверсти х дополнительной перегородки , а нижние - размещены в камере дл  греющей рабочей среды, причем в каждой из гильз размещена зона испарени  тепловой трубы с образованием кольцевого зазора , заполненного теплопроводным материалом.

Кроме того, ребра расположены на наружных поверхност х гильз.

На чертеже схематично изображен теплообменный аппарат, продольный разрез.

Вертикальный теплообменный аппарат содержит корпус 1 с крышками 2,3 и патрубками 4 и 5 соответственно дл  входа и выхода греющей рабочей среды, а также патрубками 6 и 7 eooTBetcTseHHO дл  входа и выхода нагреваемой рабочей среды. В корпусе 1 между камерами 8 и 9 соответственно дл  греющей и нагреваемой рабочих сред размещена перегородка 10, в которой герметично закреплены теплопередагащие элементы в виде тепловых труб 11, верхние концы которых (зоны конденсации) расположены в камере 9 дл  нагреваемой рабочей среды. Направл ющие перегородки 12 св заны частью периметра с корпусом 1 и образуют с ним канал дл  прохода нагреваемой рабочей среды. В корпусе 1 под перегородкой 10 и над камерой 8 дл  греющей рабочей среды расположена дополнительна  перегородка 13, образующа  с ними дренажную полость 14 с патрубком

15 дл  сообщени  ее с дренажной линией (на чертеже не показана), в которой давление меньше, чем давление каждой из рабочих сред. В отверсти х 16, выполненных в

дополнительной перегородке 13 герметично закреплены верхние концы гильз 17, а нижние концы ее размещены в камере 8 дл  греющей рабочей среды. Внутри каждой гильзы 17 размещены концы с зонами испарени  тепловых труб 11 с образованием кольцевого зазора 18, заполненного теплопроводным материалом. Целесообразно ребра 19 располагать на наружных поверхност х гильз 17.

5 Вертикальный теплообменный аппарат работает следующим образом.

Греюща  рабоча  среда поступает в камеру 8 через патрубок 4 дл  входа греющей рабочей среды и обтекает внешние поверх0 нести гильз 17, Нагрев зон испарени  тепловых труб 1 происходит за счет передачи тепла от греющей рабочей среды к гильзам 17 и теплопроводному материалу, размещенному в кольцевых зазорах 18. 8 резуль5 тате внутри тепловых труб 11 происходит испарение промежуточного теплоносител , которым предварительно частично заполн ют полость каждой тепловой трубы 11с последующей герметизацией ее. В качестве

0 промежуточного теплоносител  используют , например, воду, спирты и т.п. Греюща  рабоча  среда выводитс  из камеры 8 через патрубок 5.

. Нагреваемую рабочую среду подают в

5 камеру 9 через патрубок б. Нагреваема  рабоча  среда поперечно обтекает зоны конденсации тепловых труб 11, заключенных между трубной доской 10 и направл ющими перегородками 12, которые устанаеливают0 с  вдоль пучка поочередно с определенным шагом. При этом происходит испарение п ромежуточного теплоносител  и отвод тепла от поверхности тепловых труб 11. к нагреваемой рабочей среде, котора  в результате

5 нагреваетс  за счет теплоты парообразовани . Образовавшиес  при этом пары промежуточного теплоносител  конденсируютс  и конденсат под действием гравитационных, капилл рных или других сил возвращаетс 

0 в зону испарени , что обеспечивает непрерывность передачи тепла от поверхности тепловых труб 11 к нагреваемой рабочей среде, котора  выводитс  из тёплообменно- го аппарата через патрубок 7.

5 Процессы теплопередачи в отдельных тепловых трубах 11 различных конструкций широко исследованы и обобщены, что позвол ет получить соответствующие соотношени  дл  расчета теплообменника в целом.

В случае потери герметичности тепловых труб 11, а также при возникновении утечек рабочих сред в местах соединени  тепловых труб 11с перегородкой 10 и гильз 17 с дополнительной перегородкой 13 не происходит нежелательное взаимодействие рабочих сред, т.к. в теплообменном аппарате предусмотрены дренажна  полость 14, в которой давление меньше, чем давление каждой из рабочих сред, и возможность заполнени  кольцевых зазоров 18 теплопроводным материалом, который при работе теплообменнрго аппарата находитс  в расплавленном состо нии, преп тствую-1 щим проникновению одной рабочей среды в другую.

В зависимости от уровн  температур в теплообменном аппарате могут быть использованы различные материалы дл  заполнени  кольцевых зазоров 18, например, свинец, олово, припои марок ПОСК, ПОС и др., сплавь Розе, Вуда и др., органические соединени : нафталин, глицерин и т.п.

В случае разрыва гильз 17 греюща  рабоча  среда через теплопроводный материал , наход щийс  в расправленном состо нии, выходит через него в дренажную полость 8,;Таким образом исключаетс  нежелательное взаимодействие рабочих сред, например, при подогреве питьевой воды теплоносителем, содержащим опасные дл  жизни токсичные или радиоактивные вещества .

Технико-экономический эффект при использовании предложенного теплообмен

ного аппарата возникает за счет предотвращени  нежелательного проникновени  одной рабочей среды, обладающей токсичным или радиоактивными свойствами, в другую в случае потери герметичности теплорбмен- ных поверхностей, что повышает надежность и эффективность эксплуатации его.

формула изобретени 

Claims (2)

1. Вертикальный теплообменный аппарат , содержащий корпус с крышками и камерами дл  нагреваемой и греющей рабочих сред, снабженными входными и выходными патрубками и разделенными перегородкой с герметично установленными в ней теплопередающими элементами, верхние концы которых расположены в камере дл  нагреваемой рабочей среды, а нижние в камере дл  греющей среды, отличаю- щ и и с   тем. что, с целью повышени  надежности за счет предотвращени  смешени  рабочих сред в случае потери герметичности при использовании в качестве

теплопередающих элементов тепловых труб, в камере дл  греющей рабочей среды под перегородкой установлена с образованием дренажной полости дополнительна  перегородка с отверсти ми, в которых верхнимм концами закреплены гильзы, охватывающее нижние концы тепловых труб с образованием кольцевых полостей, заполненных теплопроводным материалом.

2. Аппарат по п. 1,отличающийс  тем, что гильзы снаружи снабжены ребрами,