RU2016368C1

RU2016368C1 - Submerged evaporator

Info

Publication number: RU2016368C1
Authority: RU
Inventors: Н.В. Товарас; А.С. Нуждин; Ю.А. Вольных; А.А. Раев; Е.О. Дадыка; А.А. Игнатенко
Original assignee: Товарас Николай Вячеславович
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1994-07-15

Abstract

FIELD: thermal power engineering. SUBSTANCE: submerged evaporator has circulator of specific design extended to height H equal to 0.5 to 3 evaporator diameters, first and second distributors arranged on either side of tube bank; liquid coolant circulator has separators installed vertically downstream of inlet holes along steam-liquid mixture flow, mounted on support that functions as liquid level damper and is essentially perforated sheet installed on truncated perforated segments; eliminator is placed upstream of coolant vapor discharge pipe. EFFECT: intensified heat transfer due to increased coolant speed over heat-transfer surface and utilization of entire surface under developed boiling conditions afforded by increase in coolant circulation ratio to 1.2-3.5; improved coolant distribution over heat-transfer surface, automated evaporator supply under all conditions. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области холодильной техники, в частности, к теплообменной аппаратуре, и может быть использовано в нефтехимической, пищевой промышленности, в холодильном обеспечении систем кондиционирования воздуха. The invention relates to the field of refrigeration, in particular, to heat exchange equipment, and can be used in the petrochemical, food industry, in the refrigeration of air conditioning systems.

Известны испарители для охлаждения жидких хладоносителей, состоящие из горизонтальных цилиндрических корпусов с прикрепленными к ним двумя трубными решетками, в которые закреплены трубы трубного пучка. Парожидкостная смесь от регулирующего органа подводится в испаритель снизу в межтрубное пространство, хладагент выкипает на нижней части, и пары его перегреваются на 1,5-5^о на верхней части теплообменной поверхности. Для устранения выноса капель хладагента из испарителя в компрессор фреоновые испарители оборудованы пластинчатыми сепараторами, установленными в значительном по величине пустом пространстве в верхней части корпуса испарителя. Аммиачные испарители оборудованы сепараторами капель в виде вертикальных цилиндров, установленных на верхней части корпуса и оснащенных каплеотбойными горизонтальными пластинами.Known evaporators for cooling liquid refrigerants, consisting of horizontal cylindrical bodies with two tube sheets attached to them, into which tube tube bundles are fixed. The vapor-liquid mixture from the regulatory body is introduced into the evaporator from below into the annulus, the refrigerant boils off on the lower part, and its vapor overheats by 1.5-5 ° ^on the upper part of the heat exchange surface. To eliminate the removal of refrigerant droplets from the evaporator to the compressor, the freon evaporators are equipped with plate separators installed in a significant empty space in the upper part of the evaporator body. Ammonia evaporators are equipped with droplet separators in the form of vertical cylinders mounted on the upper part of the casing and equipped with drop-deflecting horizontal plates.

Недостатком данных испарителей является их низкая тепловая эффективность. Это обусловлено применением полного выкипания хладагента на теплообменной поверхности, что приводит к плохой смачиваемости хладагентом и к запариванию верхней части трубного пучка. Помимо этого, в данных испарителях, с целью исключения попадания капель хладагента в компрессор, применяется значительный перегрев паров на теплообменной поверхности испарителя (до 1,5-5^оС). Ввиду низкой эффективности теплообмена при конвективном перегреве пара требуется значительная дополнительная теплообменная поверхность, до 25-80% от общей.The disadvantage of these evaporators is their low thermal efficiency. This is due to the use of complete boiling of the refrigerant on the heat exchange surface, which leads to poor wettability of the refrigerant and to steaming the upper part of the tube bundle. In addition, the data of the evaporators in order to avoid ingress of the refrigerant in the compressor drops, applies significant superheating vapor in heat exchange surface of the evaporator (to ^about 1.5-5 C). Due to the low efficiency of heat transfer during convective superheating of the steam, a significant additional heat exchange surface is required, up to 25-80% of the total.

Низкая тепловая эффективность испарителей обусловлена также малой скоростью движения и неравномерностью распределения хладагента в межтрубном пространстве пучка. Низкая скорость движения хладагента вызвана отсутствием циркуляции хладагента в трубном пучке. Неравномерное распределение хладагента по теплообменной поверхности обусловлено отсутствием в конструкции распределителей жидкого и парообразного хладагента по длине аппарата, что приводит к недостаточному заполнению хладагентом пучка или запариванию теплообменной поверхности, что снижает общий коэффициент теплопередачи испарителя. The low thermal efficiency of evaporators is also due to the low speed and uneven distribution of refrigerant in the annulus of the beam. The low speed of the refrigerant is caused by the lack of refrigerant circulation in the tube bundle. The uneven distribution of refrigerant over the heat exchange surface is due to the absence of liquid and vapor refrigerant distributors in the design along the length of the apparatus, which leads to insufficient filling of the beam with the refrigerant or steaming of the heat exchange surface, which reduces the overall heat transfer coefficient of the evaporator.

Кроме этого, указанная конструкция испарителя обладает недостатком, заключающемся в повышенной трудоемкости регулировки питания испарителей хладагентом, опасности влажного хода компрессора и вероятности аварии при эксплуатации испарителей в режиме переменной тепловой нагрузки и их параллельной работы. Это обстоятельство вызвано отсутствием четко выраженного уровня заполнения корпуса испарителя жидким хладагентом, что не дает возможности использовать приборы автоматического поддержания уровня и питания испарителя хладагентом, вследствие чего при эксплуатации холодильных установок применятся ручная регулировка подачи хладагента в испарители с постоянным контролем отсутствия влажного хода компрессора обслуживающим персоналом. In addition, this design of the evaporator has the disadvantage of increased complexity of adjusting the supply of evaporators with refrigerant, the dangers of wet running of the compressor and the likelihood of an accident during operation of the evaporators in variable heat load mode and their parallel operation. This circumstance is caused by the absence of a clearly defined level of filling the evaporator body with liquid refrigerant, which makes it impossible to use devices to automatically maintain the level and power of the evaporator with refrigerant, as a result of which, when operating refrigeration units, manual adjustment of the refrigerant supply to the evaporators is used with constant monitoring of the compressor’s absence of wet running by the maintenance personnel.

Недостатком указанного испарителя является также то, что при эксплуатации холодильных компрессоров со всасыванием перегретого пара хладагента вместо насыщенного возрастает потребляемая мощность компрессора на 1-1,5%, что приводит к повышению эксплуатационных затрат. The disadvantage of this evaporator is also that when operating refrigeration compressors with suction of superheated refrigerant vapor, instead of saturated refrigerant, the compressor power consumption increases by 1-1.5%, which leads to an increase in operating costs.

Известна принятая за прототип конструкция испарителя, содержащая цилиндрический корпус, заполненный жидким хладагентом, в котором соосно и с зазором размещен кожух, выполняющий функции циркулятора хладагента в виде срезанного цилиндра, в котором размещен пучок горизонтальных труб. Цилиндр кожуха обращен срезом вверх с размещением верхних кромок по образующим, находящимся ниже максимального уровня жидкого хладагента. Для повышения надежности в эксплуатации срез цилиндра выполнен с вертикальными пазами, нижняя кромка которых расположена ниже минимального уровня жидкого хладагента. Конструкция предназначена для интенсификации теплообмена в испарителе, для снижения его металлоемкости за счет улучшения циркуляции хладагента путем разделения парового и жидкостного потока в верхней части пучка труб и возврата жидкого хладагента через зазор между корпусом и циркулятором в нижнюю часть испарителя. Known for the prototype design of the evaporator is known, containing a cylindrical body filled with liquid refrigerant, in which a casing is placed coaxially and with a gap, performing the functions of a refrigerant circulator in the form of a cut cylinder in which a bundle of horizontal pipes is placed. The cylinder of the casing is facing upward with the placement of the upper edges along the generatrices below the maximum level of liquid refrigerant. To increase reliability in operation, the cylinder cut is made with vertical grooves, the lower edge of which is located below the minimum level of liquid refrigerant. The design is designed to intensify heat transfer in the evaporator, to reduce its metal consumption by improving the circulation of the refrigerant by separating the vapor and liquid flow in the upper part of the tube bundle and returning the liquid refrigerant through the gap between the casing and the circulator to the lower part of the evaporator.

Недостатком известного испарителя является то, что конструкция не позволяет существенно увеличить кратность циркуляции хладагента в теплообменном пучке (кратность циркуляции немногим больше единицы) ввиду незначительности по высоте столба жидкости над верхним срезом циркулятора. Увеличение по высоте столба жидкости над верхним срезом циркулятора невозможно ввиду необходимости организации перегрева паров хладагента на значительной доле теплообменной поверхности в верхней части трубного пучка испарителя, составляющей от 25 до 80% от общей поверхности в зависимости от величины перегрева пара. A disadvantage of the known evaporator is that the design does not significantly increase the frequency of circulation of the refrigerant in the heat exchange beam (the frequency of circulation is slightly greater than unity) due to the insignificant height of the liquid column above the upper cut of the circulator. An increase in the height of the liquid column above the upper cut of the circulator is impossible due to the need to organize overheating of the refrigerant vapor on a significant fraction of the heat exchange surface in the upper part of the evaporator tube bundle, comprising from 25 to 80% of the total surface, depending on the amount of superheat of the steam.

Этими обстоятельствами обусловлена низкая тепловая эффективность известного испарителя. These circumstances caused the low thermal efficiency of the known evaporator.

Недостатками известного испарителя являются также: отсутствие распределителей хладагента по длине аппарата, что приводит к неравномерному распределению хладагента по поверхности теплообмена; повышенная трудоемкость регулировки питания испарителя вследствие невозможности использования автоматической системы питания; повышенная опасность влажного хода компрессора; повышенное энергопотребление компрессоров при работе с указанными аппаратами. The disadvantages of the known evaporator are also: the absence of refrigerant distributors along the length of the apparatus, which leads to an uneven distribution of refrigerant on the heat exchange surface; increased complexity of adjusting the power of the evaporator due to the inability to use an automatic power system; increased risk of wet running of the compressor; increased power consumption of compressors when working with these devices.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена, повышение надежности. The purpose of the invention is the intensification of heat transfer, improving reliability.

Указанная цель достигается тем, что в испарителе затопленного типа, содержащем горизонтальный корпус с размещенными в нем трубными решетками, в которых закреплены пучки теплообменных труб и циркулятор жидкого хладагента, циркулятор выполнен в виде вынесенного на высоту Н, равную (0,5-3,0) D_и над корпусом испарителя, горизонтального аппарата, диаметр кожуха которого находится в пределах (0,5-1,0)D_и, испаритель дополнительно содержит два распределителя, размещенные в его корпусе по обе стороны пучка теплообменных труб, первый распределитель представляет собой две установленные под пучком теплообменных труб горизонтальные перфорированные пластины с дополнительным жидкостным и парожидкостным коллекторами, закрепленными на наружной поверхности корпуса испарителя, коллекторы имеют равномерно размещенные по длине первого распределителя патрубки ввода жидкостной и парожидкостной фаз, которые расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, жидкостной коллектор соединен патрубком с кожухом циркулятора, а второй распределитель представляет собой камеру статического давления, размещенную над пучком теплообменных труб и отделенную от него перфорированной перегородкой, циркулятор сообщен со вторым распределителем двумя патрубками, размещенными в его противоположных концах. Циркулятор снабжен в нижней части успокоителем жидкости в виде подставки, представляющей собой перфорированный лист, установленный на усеченных перфорированных сегментах, емкостью для сбора жидкого хладагента, сепараторами, установленными за входными отверстиями по ходу парожидкостной смеси, жидкостной патрубок, соединяющий циркулятор с жидкостным коллектором, снабжен обратным клапаном. Циркулятор дополнительно снабжен перегородками, одна из которых закреплена на подставке, а другая на верхней внутренней части корпуса циркулятора, перед патрубком отвода паров хладагента в верхней части циркулятора установлен элиминатор. Циркулятор дополнительно снабжен валом с приводом, например от электродвигателя, а сепараторы закреплены на валу.This goal is achieved by the fact that in a flooded type evaporator containing a horizontal housing with tube sheets placed in it, in which bundles of heat exchange tubes and a liquid refrigerant circulator are fixed, the circulator is made in the form of a height of 0.5 (2.5-3.0) ) D _and above the body of the evaporator, a horizontal apparatus, the diameter of the housing which is located within (0,5-1,0) D _and the evaporator further comprises a two way valve, arranged in the housing on both sides of the heat exchange pipe bundle, a first distributor etc. it consists of two horizontal perforated plates mounted under a bundle of heat exchange tubes with additional liquid and vapor-liquid collectors mounted on the outer surface of the evaporator body, the collectors have liquid and vapor-liquid phase inlets evenly spaced along the first distributor, which are located in mutually perpendicular planes, the liquid collector is connected a branch pipe with a circulator casing, and the second distributor is a static pressure chamber eniya disposed over the sheaf of heat exchange tubes and separated from it by a perforated partition, communicates with the second circulator two distributor nozzles, arranged at the opposite ends. The circulator is equipped at the bottom with a liquid damper in the form of a stand, which is a perforated sheet mounted on truncated perforated segments, a container for collecting liquid refrigerant, separators installed behind the inlet along the vapor-liquid mixture, the liquid pipe connecting the circulator to the liquid manifold is equipped with a return valve. The circulator is additionally equipped with partitions, one of which is mounted on the stand, and the other on the upper inner part of the circulator body, in front of the refrigerant vapor outlet pipe, an eliminator is installed. The circulator is additionally equipped with a shaft with a drive, for example from an electric motor, and the separators are mounted on the shaft.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен испаритель с распределителями, расположенными внутри корпуса испарителя, общий вид; на фиг. 2 - испаритель, вид слева; на фиг.3 - циркулятор жидкого хладагента, у которого вращение насадок осуществляется от электродвигателя. The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows an evaporator with distributors located inside the body of the evaporator, General view; in FIG. 2 - evaporator, left view; figure 3 - circulator of liquid refrigerant, in which the rotation of the nozzles is carried out from an electric motor.

Испаритель содержит горизонтальный цилиндрический корпус 1, трубные решетки 2, в которых закреплен пучок теплообменных труб 3, крышки 4, первый распределитель 5, состоящий из перфорированных пластин 6 и 7, дополнительного жидкостного коллектора 8 с патрубками ввода 9, дополнительного парожидкостного коллектора 10 с патрубками ввода 11, патрубки ввода 9 и 11 расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, второй распределитель представляет собой камеру статического давления 12, отделенную от трубного пучка перфорированной пластиной 13. Циркулятор 14 выполненный в виде вынесенного на высоту Н, равную (0,5-3,0)D_и над корпусом испарителя, горизонтального аппарата, диаметр кожуха которого находится в пределах (0,5-1,0)D_и, соединен со вторым распределителем двумя патрубками 15, которые размещены таким образом, чтобы через входное отверстие 16 исключалось прямое попадание парожидкостной смеси на сепараторы 17, с нижней стороны кожуха циркулятора закреплена емкость для сбора жидкого хладагента 18, соединенная патрубком 19 с дополнительным жидкостным коллектором первого распределителя 8 через обратный клапан 20. Внутри циркулятора установлена подставка 21, выполняющая роль успокоителя уровня жидкости, представляющая собой перфорированный лист 22, установленный на усеченных перфорированных сегментах 23. На циркуляторе установлена система автоматического регулирования уровня заполнения 24, в верхней части циркулятора установлен патрубок отвода паров хладагента 25. Циркулятор 14 дополнительно содержит перегородки 26, одна из которых закреплена на подставке, а другая на верхней внутренней части корпуса циркулятора, перед патрубком отвода паров хладагента 25 в верхней части циркулятора 14 установлен элиминатор 27. Циркулятор 14 дополнительно снабжен валом 28 с приводом 29, например, от электродвигателя, а сепараторы 17 могут быть закреплены на валу 28 или на перегородках 26.The evaporator contains a horizontal cylindrical body 1, tube sheets 2, in which a bundle of heat exchange tubes 3 is fixed, covers 4, a first distributor 5, consisting of perforated plates 6 and 7, an additional liquid collector 8 with inlet pipes 9, an additional vapor-liquid collector 10 with inlet pipes 11, the inlet nozzles 9 and 11 are located in mutually perpendicular planes, the second distributor is a static pressure chamber 12, separated from the tube bundle by a perforated plate 13. Circus The radiator 14 is made in the form of a height of H, equal to (0.5-3.0) D _and above the evaporator body, a horizontal apparatus, the casing diameter of which is in the range of (0.5-1.0) D _and is connected to the second the distributor with two nozzles 15, which are placed so that through the inlet 16 there is no direct hit of the vapor-liquid mixture on the separators 17, a container for collecting liquid refrigerant 18 is connected from the lower side of the circulator casing, connected by the nozzle 19 to the additional liquid manifold of the first distributor 8 non-return valve 20. A stand 21 is installed inside the circulator, which acts as a liquid level damper, which is a perforated sheet 22 mounted on truncated perforated segments 23. An automatic level control system 24 is installed on the circulator; a refrigerant vapor outlet pipe 25 is installed on the top of the circulator. The circulator 14 additionally contains partitions 26, one of which is mounted on a stand, and the other on the upper inner part of the circulator body, in front of the nozzle the vent of the refrigerant 25 in the upper part of the circulator 14 is installed eliminator 27. The circulator 14 is additionally equipped with a shaft 28 with a drive 29, for example, from an electric motor, and the separators 17 can be mounted on the shaft 28 or on the partitions 26.

Испаритель работает следующим образом. Парожидкостная смесь от дросселирующего органа 30 через коллектор 10 поступает в среднюю часть первого распределителя 5, где смешивается с поступающим в перпендикулярном направлении снизу жидким хладагентом, который подведен от сборника жидкости 18 циркулятора 14 через жидкостной трубопровод 19, обратный клапан 20 и жидкостной коллектор 8, смешавшаяся парожидкостная смесь равномерно по длине испарителя поступает в трубный пучок 3. Проходя в пучке, хладагент частично испаряется и поступает в камеру статического давления 12, где равномерно распределяется, и через два трубопровода 15 поступает в диаметральное сечение циркулятора 14, где происходит разделение парожидкостной смеси на фракции; жидкость стекает через успокоители уровня 21 в сборники жидкости 18, а пар проходя через сепараторы 17, где пар освобождается от крупных капель жидкого хладагента, и через элиминатор 27 тонкой очистки сетчатого или струнного типа, практически полностью освобождается от мелких капель хладагента и поступает в насыщенном состоянии во всасывающую линию компрессора. Система питания испарителя саморегулируемая ввиду стабильного независимого от нестационарности тепловых нагрузок, уровня залива хладагентом сборника жидкости 18. При параллельной работе испарителя и при наличии пиковых тепловых нагрузок это существенно улучшает безопасность холодильных систем. Выполнение циркулятоpа 14 в виде горизонтального цилиндра, установленного на высоте Н, равной (0,5-3,0) D_и над корпусом испарителя позволяет обеспечить наиболее рациональную кратность циркуляции хладагента (1,2-3,5) в трубном пучке, исключить необходимость перегрева паров хладагента, повысить интенсивность процесса кипения и, несмотря на определенное увеличение температуры кипения вследствие влияния столба жидкого хладагента, существенно повысить коэффициент теплопередачи (на 140-400%). Высота установки циркулятора Н определяется из оптимизационного расчета, учитывающего увеличение интенсивности теплообмена с ростом высоты Н, вызванной увеличением скорости движения хладагента в трубном пучке, а также уменьшение плотности теплового потока, вызванное снижением температурного напора хладоноситель - хладагент из-за увеличения температуры кипения, которая падает с ростом столба жидкого хладагента. Высота установки циркулятора Н в основном определяется типом хладагента, рабочей температурой кипения и геометрическими характеристиками пучка, паровых и жидкостных трубопроводов. Корпус циркулятора имеет диаметр (0,5-1,0)D_и, что позволяет для различных хладагентов, с условием поводки парожид- костной смеси к противолежащим концам циркулятора, осуществить надежное каплеосаждение из встречных потоков пара хладагента в гравитационном режиме. Организация встречных потоков пара на 40% снижает диаметр циркулятора. Исключение прямого попадания парожидкостной смеси на сепараторы позволяет в 2 раза сократить скорость парожидкостной смеси на выходе из труб и тем самым улучшить отделение жидкой фракции от парообразного хладагента на стенках корпуса циркулятора. Успокоитель уровня жидкости в виде подставки для сепараторов, представляющий собой перфорированный лист 22, установленный на усеченных перфорированных сегментах 23, служит для улучшения работы питающих регуляторов уровня, разделяет нижнюю зону циркулятора, заполненную жидким хладагентом, от паровой зоны, где происходит отделение капель хладагента из парового потока. Емкость для сбора жидкого хладагента 18 служит для уменьшения частоты срабатывания питающих электромагнитных соленоидных вентилей в системе автоматического регулирования 24 и тем самым - повышения их надежности. Обратный клапан 20 на жидкостном трубопроводе 19 служит для исключения выброса парожидкостной смеси из нижней части испарителя в нижнюю часть циркулятора на пусковых режимах. Применение первого распределителя позволяет осуществить хорошую смешиваемость жидкостной и парожидкостной фаз и распределение по теплообменной поверхности испарителя, а также позволяет сократить среднюю плотность парожидкостной смеси в испарителе и тем самым увеличить кратность циркуляции по сравнению с питанием испарителя жидким хладагентом. Таким образом, появляется возможность исключить запаривание верхних рядов трубного пучка, исключается необходимость использовать теплообменную поверхность в малоэффективном процессе перегрева паров хладагента, увеличивается скорость движения парожидкостной смеси. Применение первого и второго распределителей, выполняющих соответственно роль камеры смешения и камеры статического давления, улучшает распределение хладагента по теплообменной поверхности, что позволяет поднять интенсивность теплообмена в испарителях холодильных машин в 1,4-4 раз.The evaporator operates as follows. The vapor-liquid mixture from the throttling body 30 through the manifold 10 enters the middle part of the first distributor 5, where it is mixed with the liquid refrigerant coming in the perpendicular direction from below, which is supplied from the liquid collector 18 of the circulator 14 through the liquid pipe 19, the non-return valve 20 and the liquid manifold 8, mixed the vapor-liquid mixture uniformly along the length of the evaporator enters the tube bundle 3. Passing in the beam, the refrigerant partially evaporates and enters the static pressure chamber 12, where it is uniformly distributed is divided, and through two pipelines 15 enters the diametrical section of the circulator 14, where the vapor-liquid mixture is divided into fractions; the liquid flows through level 21 dampers to the liquid collectors 18, and the steam passing through the separators 17, where the steam is freed from large drops of liquid refrigerant, and through the fine-filter eliminator 27 of the mesh or string type, is almost completely freed from small drops of refrigerant and enters in a saturated state to the compressor suction line. The evaporator power supply system is self-regulating due to the stable thermal load independent of the non-stationarity, the level of the refrigerant reservoir 18. The parallel operation of the evaporator and in the presence of peak thermal loads significantly improves the safety of refrigeration systems. The implementation of the circulator 14 in the form of a horizontal cylinder installed at a height H equal to (0.5-3.0) D _and above the evaporator body allows for the most rational refrigerant circulation rate (1.2-3.5) in the tube bundle, eliminating the need overheating of refrigerant vapors, increase the intensity of the boiling process and, despite a certain increase in the boiling temperature due to the influence of a column of liquid refrigerant, significantly increase the heat transfer coefficient (by 140-400%). The installation height of the circulator H is determined from an optimization calculation that takes into account the increase in heat transfer intensity with increasing height H caused by an increase in the speed of movement of the refrigerant in the tube bundle, as well as a decrease in the heat flux density caused by a decrease in the temperature head of the coolant - refrigerant due to an increase in the boiling point, which drops with the growth of a column of liquid refrigerant. The installation height of the circulator N is mainly determined by the type of refrigerant, the operating boiling temperature and the geometric characteristics of the beam, steam and liquid pipelines. The circulator body has a diameter of (0.5-1.0) D _and , which allows for various refrigerants, with the condition that the vapor-liquid mixture is brought to the opposite ends of the circulator, to carry out reliable precipitation from oncoming flows of refrigerant vapor in the gravitational mode. The organization of oncoming steam flows reduces the diameter of the circulator by 40%. The elimination of direct hit of the vapor-liquid mixture on the separators allows to halve the speed of the vapor-liquid mixture at the outlet of the pipes and thereby improve the separation of the liquid fraction from the vaporous refrigerant on the walls of the circulator body. The liquid level soak in the form of a stand for separators, which is a perforated sheet 22 mounted on truncated perforated segments 23, serves to improve the operation of the supply level controllers, separates the lower zone of the circulator filled with liquid refrigerant from the vapor zone, where drops of refrigerant from the vapor are separated flow. The capacity for collecting liquid refrigerant 18 serves to reduce the response frequency of the supply electromagnetic solenoid valves in the automatic control system 24 and thereby increase their reliability. The non-return valve 20 on the liquid pipe 19 serves to exclude the ejection of the vapor-liquid mixture from the lower part of the evaporator to the lower part of the circulator during starting conditions. The use of the first distributor allows for good miscibility of the liquid and vapor-liquid phases and distribution over the heat exchange surface of the evaporator, and also allows to reduce the average density of the vapor-liquid mixture in the evaporator and thereby increase the circulation ratio in comparison with the supply of the evaporator with liquid refrigerant. Thus, it becomes possible to eliminate steaming of the upper rows of the tube bundle, eliminating the need to use a heat exchange surface in an ineffective process of overheating of refrigerant vapor, and the speed of the vapor-liquid mixture increases. The use of the first and second distributors, respectively acting as a mixing chamber and a static pressure chamber, improves the distribution of refrigerant over the heat exchange surface, which allows to increase the heat transfer intensity in evaporators of refrigerators by 1.4-4 times.

Применение изобретения позволяет упростить регулирование питания испарителей ввиду того, что данная система с естественной циркуляцией хладагента со стабильным, автоматически регулируемым уровнем хладагента в циркуляторе независимо от внешних условий, является саморегулирующейся. The application of the invention allows to simplify the regulation of the supply of evaporators due to the fact that this system with the natural circulation of the refrigerant with a stable, automatically controlled level of refrigerant in the circulator, regardless of external conditions, is self-regulating.

Применение испарителя значительно повышает безопасность эксплуатации холодильных систем, позволяет существенно повысить эффективность теплообмена и уменьшить трудоемкость при эксплуатации. The use of an evaporator significantly increases the safety of operation of refrigeration systems, significantly improves the efficiency of heat transfer and reduces the complexity of operation.

Claims

1. EVAPORATOR OF A FLOODED TYPE, comprising a horizontal case with tube sheets placed in it, in which bundles of heat-exchange tubes and a liquid refrigerant circulator are fixed, characterized in that, in order to intensify heat transfer, the liquid refrigerant circulator is made in the form of a height-out height equal to ( 0.5 - 3.0) of the diameter of the evaporator D _and , above the evaporator case of a horizontal apparatus, the casing diameter of which is in the range of (0.5 - 1.0) D, _{and the} evaporator additionally contains two distributors located in its body on both sides of the heat exchange tube bundle, the first distributor consisting of two horizontal perforated plates mounted under the heat exchange tube bundle with additional liquid and vapor-liquid collectors fixed to the outer surface of the evaporator body, the collectors have liquid and vapor-liquid phase inlets evenly spaced along the length of the first distributor, which are located in mutually perpendicular planes, the liquid manifold is connected by a pipe to the casing of the compass ora, and the second valve is a plenum disposed above the heat exchange tubes beam and separated from it by a partition perforated, circulator second distributor communicates with two nozzles, arranged at the opposite ends.

2. The evaporator according to claim 1, characterized in that, in order to increase reliability by automating the supply of the evaporator and eliminating the entrainment of liquid refrigerant into the compressor, the circulator is provided at the bottom with a liquid damper in the form of a stand, which is a perforated sheet mounted on truncated perforated segments, a tank for collecting liquid refrigerant, separators installed behind the inlet along the vapor-liquid mixture, the liquid pipe connecting the circulator to the liquid collector is equipped with valve.

3. The evaporator according to claim 2, characterized in that the circulator is additionally equipped with partitions, one of which is mounted on a stand, and the other on the upper inner part of the circulator body, an eliminator is installed in front of the refrigerant vapor outlet pipe.

4. The evaporator according to claim 2, characterized in that the circulator is additionally provided with a shaft with a drive, for example, from an electric motor, and the separators are mounted on the shaft.