RU2529608C2 - Тракт испарителя криогенной жидкости - Google Patents
Тракт испарителя криогенной жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2529608C2 RU2529608C2 RU2012103581/06A RU2012103581A RU2529608C2 RU 2529608 C2 RU2529608 C2 RU 2529608C2 RU 2012103581/06 A RU2012103581/06 A RU 2012103581/06A RU 2012103581 A RU2012103581 A RU 2012103581A RU 2529608 C2 RU2529608 C2 RU 2529608C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shell
- cryogenic
- passage
- channels
- cavity
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в криогенной технике для испарения газообразных сред, в ракетно-космической технике и т. д. Тракт подачи криогенного компонента включает, как минимум, две двухслойные оболочки, наружную и внутреннюю, образующие кольцевую полость для прохода греющего теплоносителя. Каждая из оболочек состоит из двух жестко соединенных между собой обечаек. На входе в кольцевую полость закреплена крышка, в которой установлены смесительные элементы и воспламеняющее устройство, а на выходе установлен газовод. Тракт выполнен профилированным и содержит цилиндрическую часть и сужающуюся часть в виде конфузора, с образованием кольцевой полости с каналами для прохода криогенного компонента между указанными частями. Ребра, образующие каналы для прохода криогенного компонента во внутренней оболочке, выполнены на внутренней поверхности цилиндрической части наружной обечайки, при этом на сужающейся части обечайки указанные ребра выполнены на внешней поверхности внутренней сужающейся части обечайки. Внутри конической части установлен патрубок, соединенный с полостью внутренней оболочки, а коллекторы подвода и отвода криогенного компонента во внутреннюю полость наружной оболочки расположены на упомянутой сужающейся части наружной оболочки. Изобретение направлено на упрощение конструкции и сборки, уменьшение габаритов и веса испарителя криогенной жидкости. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в криогенной технике для испарения газообразных сред, находящихся в жидком состоянии, в ракетно-космической технике и в народном хозяйстве, например, для газификации сжиженных газов и их смесей.
Для решения перспективных технических задач возникает необходимость в испарителе-газификаторе с развитой поверхностью нагрева, компактного, простого по конструкции, малой массы, для относительно больших расходов (более 10 кг/с) испаряемого теплоносителя и работоспособного при высоких давлениях (более 10 МПа).
Известен испаритель криогенной жидкости (далее испаритель), содержащий корпус с расположенными в нем концентрично перегородками, змеевик с криогенным продуктом, выполненный из двух частей, одна из которых расположена между корпусом и перегородкой, а другая - между перегородками, электронагреватели, расположенные в центральной части корпуса. Пространство между корпусом и наружной перегородкой заполнено водой, образующей ледяной экран (а.с. №932094, MПK: F17C 9/02, 1982).
Основными недостатками данного испарителя являются:
- использование воды в устройстве усложняет конструкцию, ограничивает выбор максимальных величин температуры и давления теплоносителя, что в свою очередь приводит к ограничению максимальной тепловой мощности, увеличению общей массы конструкции и увеличению времени выхода устройства на режим и, кроме того, накладывает дополнительные требования по соблюдению герметичности корпуса, а также к чистоте применяемой воды, кроме этого, электронагреватели имеют ограниченный срок службы и их наличие приводит к необходимости иметь источник электропитания к ним с аппаратурой управления.
Известен испаритель криогенной жидкости, содержащий корпус, в котором расположены теплообменные элементы, нагреватель, при этом корпус выполнен в виде двухслойных цилиндрических оболочек, образующих кольцевую полость для прохода греющего теплоносителя, каждая из оболочек состоит из двух жестко соединенных между собой цилиндров, между которыми образованы каналы, объединенные в коллекторы для подвода и отвода криогенного продукта, при этом на входе в кольцевую полость закреплена крышка, в которой установлены смесительные элементы и воспламеняющее устройство, а на выходе закреплен газовод (патент РФ №2347972, МПК: F17C 9/02, 10.07.2007 -прототип).
Испаритель работает следующим образом.
Испаряемая среда, например криогенная жидкость, подается двумя потоками по подводящим трубам в коллекторы и по каналам внутренней оболочки и наружной оболочки поступает, постепенно испаряясь, к коллекторам, из которых отводится по отводящим трубопроводам в сторону потребителя.
Течение испаряемой среды может осуществляться как «по потоку», так и «противотоком» по отношению к движению греющей среды.
Греющая среда - теплоноситель - продукты сгорания какого-либо горючего, например керосина, спирта, природного газа и т.д., температура которых может достигать от 900К до 2200К (регулируется соотношением расходов компонентов топлива) и лимитируется только свойствами применяемых материалов, движется от огневой стенки крышки в сторону газовода, по пути отдавая тепло испаряемой среде, протекающей по каналам оболочек.
Подготовка компонентов топлива к процессу горения: перемешивание, распыл - осуществляется смесительными элементами, а для воспламенения смеси служит воспламеняющее устройство.
Недостатками данного испарителя является значительная сложность конструкции и сборки, а также значительные габариты и вес, обусловленные принятой компоновкой элементов конструкции испарителя.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, улучшение технических характеристик и расширение функциональных возможностей испарителя.
Решение поставленной задачи достигается за счет того, что в предложенном тракте подачи криогенного компонента внутрь корпуса испарителя, включающем, как минимум, две двухслойные оболочки, наружную и внутреннюю, образующие кольцевую полость для прохода греющего теплоносителя, причем каждая из оболочек состоит из двух жестко соединенных между собой обечаек, между которыми образованы каналы, объединенные в коллекторы для подвода и отвода криогенного компонента, при этом на входе в кольцевую полость закреплена крышка, в которой установлены смесительные элементы и воспламеняющее устройство, а на выходе установлен газовод, согласно изобретению, тракт выполнен профилированным и содержит, как минимум, цилиндрическую часть и сужающуюся часть в виде конфузора, предпочтительно, коническую, с образованием кольцевой полости с каналами для прохода криогенного компонента между указанными частями, при этом ребра, образующие каналы для прохода криогенного компонента во внутренней оболочке, выполнены на внутренней поверхности цилиндрической части наружной обечайки, при этом на сужающейся части обечайки указанные ребра выполнены на внешней поверхности внутренней сужающейся части обечайки, причем внутри конической части, предпочтительно, в ее центральной зоне, установлен патрубок, соединенный с полостью внутренней оболочки, а коллекторы подвода и отвода криогенного компонента во внутреннюю полость наружной оболочки расположены на упомянутой сужающейся части наружной оболочки.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез испарителя, на фиг. 2 - поперечный разрез А-А цилиндрической части тракта внутренней оболочки, на фиг. 3 - поперечный разрез Б-Б конической части тракта внутренней оболочки. На фиг. 2 и 3 знаком «•» показано движение криогенной жидкости по направлению к смесительной головке, а знаком «+» - от нее.
Тракт предназначен для подачи криогенной жидкости внутрь корпуса 1 испарителя криогенной жидкости, который выполнен в виде двух двухслойных оболочек 2 и 3, образующих кольцевую полость 4 для прохода греющего теплоносителя. Каждая из оболочек 2 и 3 состоит из двух жестко соединенных между собой обечаек 5, 6 и 7, 8 соответственно.
Обечайки 5, 6 и 7, 8 корпуса 1 выполнены профилированными и содержат цилиндрические части 9, 10 и 11, 12 и сужающиеся части 13, 14 и 15, 16 соответственно.
В каждой оболочке 2 и 3 выполнены каналы 17 и 18 соответственно.
Каналы 17 на цилиндрической части 10 оболочки 2 выполнены на внутренней поверхности обечайки 6, а на сужающейся части 13 оболочки 2 - на наружной поверхности указанной части. Между собой обечайки 5, 6 и 13, 14 соединены по вершинам ребер, образующим пазы.
Каналы 17 внутренней оболочки 2 соединяются с коллекторами подвода 19 и отвода 20. Каналы 18 наружной оболочки 3 соединяются с коллекторами подвода 21 и отвода 22. На входе в кольцевую полость 4 закреплена крышка 23, в которой установлены смесительные элементы 24 и воспламеняющее устройство 25. На выходе из кольцевой полости 4 установлен газовод 26.
Внутри газовода 26 установлена опора 27 с возможностью скольжения по внутренней цилиндрической части газовода при нагреве или охлаждении различных составных частей конструкции.
На наружной поверхности корпуса 1 установлен коллектор 28 для подвода одного из компонентов топлива к смесительным элементам 24.
Испаритель работает следующим образом.
Испаряемая среда, например криогенная жидкость, подается двумя потоками по подводящим трубам в коллекторы 19, 21 и по каналам 17 внутренней оболочки 2 и каналам 18 наружной оболочки 3 поступает, постепенно испаряясь, к коллекторам 20, 21, из которых отводится по отводящим трубопроводам в сторону потребителя.
Во внутреннюю полость 18 наружной оболочки 3 криогенную жидкость подают из коллектора 21, расположенного на сужающейся части наружной оболочки, причем подают таким образом, что заполненные каналы равномерно чередуются с незаполненными, пропускают криогенную жидкость через всю оболочку 3, затем разворачивают в начальной части цилиндрической оболочки и возвращают к выходному коллектору 22, расположенному в сужающейся части, через оставшуюся часть каналов.
Течение испаряемой среды может осуществляться как «по потоку», так и «противотоком» по отношению к движению греющей среды.
Греющая среда - теплоноситель - продукты сгорания какого-либо топлива, например керосина, спирта, природного газа и т.д., температура которых может достигать от 900К до 2200К, движется от огневой стенки крышки 23 в сторону газовода 26, по пути отдавая тепло испаряемой среде, протекающей по каналам 17 и 18 оболочек 2 и 3 соответственно.
Перемешивание и распыл осуществляются смесительными элементами 24, а для воспламенения смеси служит устройство 25.
В варианте исполнения коллектор 28 для подвода одного из компонентов топлива к смесительным элементам 24 установлен на внутренней поверхности корпуса 1.
Использование предлагаемого изобретения позволит улучшить массово-габаритные характеристики испарителя, упростить его конструкцию и сборку.
Claims (1)
- Тракт испарителя криогенной жидкости, включающий, как минимум, две двухслойные оболочки, наружную и внутреннюю, образующие кольцевую полость для прохода греющего теплоносителя, причем каждая из оболочек состоит из двух жестко соединенных между собой обечаек, между которыми образованы каналы, объединенные в коллекторы для подвода и отвода криогенного компонента, при этом на входе в кольцевую полость закреплена крышка, в которой установлены смесительные элементы и воспламеняющее устройство, а на выходе установлен газовод, характеризующийся тем, что тракт выполнен профилированным и содержит, как минимум, цилиндрическую часть и сужающуюся часть в виде конфузора, предпочтительно, коническую, с образованием кольцевой полости с каналами для прохода криогенного компонента между указанными частями, при этом ребра, образующие каналы для прохода криогенного компонента во внутренней оболочке, выполнены на внутренней поверхности цилиндрической части наружной обечайки, при этом на сужающейся части обечайки указанные ребра выполнены на внешней поверхности внутренней сужающейся части обечайки, причем внутри конической части, предпочтительно, в ее центральной зоне, установлен патрубок, соединенный с полостью внутренней оболочки, а коллекторы подвода и отвода криогенного компонента во внутреннюю полость наружной оболочки расположены на упомянутой сужающейся части наружной оболочки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012103581/06A RU2529608C2 (ru) | 2012-02-02 | 2012-02-02 | Тракт испарителя криогенной жидкости |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012103581/06A RU2529608C2 (ru) | 2012-02-02 | 2012-02-02 | Тракт испарителя криогенной жидкости |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012103581A RU2012103581A (ru) | 2013-08-10 |
RU2529608C2 true RU2529608C2 (ru) | 2014-09-27 |
Family
ID=49159207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012103581/06A RU2529608C2 (ru) | 2012-02-02 | 2012-02-02 | Тракт испарителя криогенной жидкости |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2529608C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2611225C1 (ru) * | 2016-01-27 | 2017-02-21 | Владислав Юрьевич Климов | Испаритель криогенной жидкости |
RU2614552C1 (ru) * | 2016-02-03 | 2017-03-28 | Владислав Юрьевич Климов | Испаритель криогенной жидкости |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU932094A1 (ru) * | 1978-07-10 | 1982-05-30 | Научно-Исследовательский Институт Технологии Криогенного Машиностроения | Испаритель криогенной жидкости |
JP2002340326A (ja) * | 2001-05-18 | 2002-11-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液化ガス気化装置 |
RU2347972C1 (ru) * | 2007-07-10 | 2009-02-27 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Испаритель криогенной жидкости |
RU2377462C1 (ru) * | 2008-06-20 | 2009-12-27 | Открытое акционерное общество "Сибирский химический комбинат" | Испаритель криогенной жидкости |
-
2012
- 2012-02-02 RU RU2012103581/06A patent/RU2529608C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU932094A1 (ru) * | 1978-07-10 | 1982-05-30 | Научно-Исследовательский Институт Технологии Криогенного Машиностроения | Испаритель криогенной жидкости |
JP2002340326A (ja) * | 2001-05-18 | 2002-11-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液化ガス気化装置 |
RU2347972C1 (ru) * | 2007-07-10 | 2009-02-27 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Испаритель криогенной жидкости |
RU2377462C1 (ru) * | 2008-06-20 | 2009-12-27 | Открытое акционерное общество "Сибирский химический комбинат" | Испаритель криогенной жидкости |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2611225C1 (ru) * | 2016-01-27 | 2017-02-21 | Владислав Юрьевич Климов | Испаритель криогенной жидкости |
RU2614552C1 (ru) * | 2016-02-03 | 2017-03-28 | Владислав Юрьевич Климов | Испаритель криогенной жидкости |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012103581A (ru) | 2013-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2347972C1 (ru) | Испаритель криогенной жидкости | |
CN104048161A (zh) | 一种液态天然气(lng)的联合气化装置 | |
RU2514802C2 (ru) | Испаритель криогенной жидкости | |
CA2851858C (en) | Generation of steam by spraying water onto a duct within a chamber having divider walls | |
US11073278B2 (en) | Vaporization apparatus | |
US20100061838A1 (en) | Rotating Device | |
RU2529608C2 (ru) | Тракт испарителя криогенной жидкости | |
CN105268569A (zh) | 一种气液两相环状流射流与主流气体的掺混装置 | |
RU2667845C1 (ru) | Система подачи криогенного топлива | |
CN106287212A (zh) | 一种回热式气化器 | |
RU2522154C2 (ru) | Тракт охлаждения теплообменного аппарата | |
RU2511805C2 (ru) | Способ подогрева криогенной жидкости | |
RU2561513C2 (ru) | Испаритель криогенной жидкости | |
RU2561223C2 (ru) | Испаритель криогенной жидкости | |
RU2138661C1 (ru) | Газотурбинный двигатель, работающий на криогенном топливе | |
RU2316648C1 (ru) | Забойный парогазогенератор | |
RU2611225C1 (ru) | Испаритель криогенной жидкости | |
RU2567466C1 (ru) | Теплообменник | |
CN107923622A (zh) | 利用液化气体的发热器具 | |
JP6033871B2 (ja) | 流体を加熱するための装置 | |
RU2523824C2 (ru) | Устройство для получения синтез-газа | |
RU2793269C1 (ru) | Регазификатор-подогреватель газа | |
CN203907210U (zh) | 一种新型液态天然气(lng)的气化器 | |
RU2614552C1 (ru) | Испаритель криогенной жидкости | |
RU2747470C1 (ru) | Система регазификации |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150203 |