SU1719819A1

SU1719819A1 - Vertical shell-tube evaporator

Info

Publication number: SU1719819A1
Application number: SU884628764A
Authority: SU
Inventors: Федор Иванович Андросов; Юрий Алексеевич Немцев
Priority date: 1988-12-29
Filing date: 1988-12-29
Publication date: 1992-03-15

Abstract

Изобретение относитс к холодильной технике и может быть использовано в теплообменных аппаратах холодильных машин . Целью изобретени вл етс повышение эффективности работы. Вертикальный кожухотрубный испаритель содержит корпус 1 с патрубком 2 подвода теплоносител и патрубком 3 его отвода. Трубный пучок 4 закреплен в верхней трубной решетке 5 и образует с верхней крышкой б камеру подвода хладагента. Испаритель снабжен патрубком 7 отвода пара хладагента, подключенным к указанной камере. Верхние участки труб пучка 4 заведены в камеру и снабжены клиновидными прорез ми с острием клина, обращенным вниз, причем рассто ние от остри клина до решетки 5 составл ет 1/3-1/2 внутреннего диаметра труб. Испаритель снабжен теплообменником 8, установленным под пучком 4. 1 ил. ч ЁThe invention relates to refrigeration and can be used in heat exchangers of refrigerating machines. The aim of the invention is to increase efficiency. Vertical shell and tube evaporator includes a housing 1 with a pipe 2 for supplying heat transfer fluid and a pipe 3 for its withdrawal. The tube bundle 4 is fixed in the upper tube sheet 5 and forms a coolant supply chamber with the upper cover b. The evaporator is equipped with a refrigerant steam outlet pipe 7 connected to the specified chamber. The upper sections of the tubes of bundle 4 are guided into the chamber and are provided with wedge-shaped slots with the tip of the wedge facing down, the distance from the tip of the wedge to the grid 5 being 1 / 3-1 / 2 of the internal diameter of the tubes. The evaporator is equipped with a heat exchanger 8, installed under the beam 4. 1 Il. h y

Description

Изобретение относитс к холодильной технике и может быть использовано в теп- лообменных аппаратах холодильных машин .The invention relates to refrigeration and can be used in heat exchangers of refrigerating machines.

Известны затопленные кожухотрубные испарители, состо щие из цилиндрического корпуса, теплообменных труб, закрепленных в трубных решетках, патрубков подачи жидкого и отбора парообразного хладагента , штуцеров подвода и отвода теплоносите- л . Недостатком таких испарителей вл етс необходимость использовани большого количества жидкого хладагента дл заполнени внутреннего объема и возможности замерзани теплоносител .There are well-known flooded shell-and-tube evaporators consisting of a cylindrical body, heat exchanging tubes fixed in tube sheets, liquid supply nozzles and selection of vapor refrigerant, inlet and outlet heat transfer nozzles. A disadvantage of such evaporators is the need to use a large amount of liquid refrigerant to fill the internal volume and to allow the coolant to freeze.

Значительное снижение количества хладагента достигаетс в конструкции испарител , содержащего корпус с патрубкамиA significant reduction in the amount of refrigerant is achieved in the design of the evaporator, which includes a housing with nozzles.

подвода и отвода теплоносител , трубный пучок, закрепленный в верхней трубной решетке , образующей с верхней крышкой камеру подвода хладагента, и патрубок отвода пара хладагента. Верхние участки труб заведены в камеру подвода хладагента и снабжены клиновидными прорез ми с острием клина, обращенным вниз. Однако, эффективность работы этого испарител не достаточно велика.supply and removal of coolant, tube bundle, fixed in the upper tube sheet forming with the top cover the coolant supply chamber, and the pipe of the coolant vapor. The upper sections of the pipes are inserted into the refrigerant supply chamber and are fitted with wedge-shaped slits with the wedge point facing down. However, the efficiency of this evaporator is not large enough.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности работы испарител .The aim of the invention is to increase the efficiency of the evaporator.

На чертеже представлен поперечный разрез вертикального кожухотрубного испарител .The drawing shows a cross-section of a vertical shell-and-tube evaporator.

Испаритель содержит корпус 1 с патрубком 2 подвода теплоносител и патрубком 3 его отвода, трубный пучок 4,The evaporator includes a housing 1 with a pipe 2 supply coolant and pipe 3 its discharge pipe bundle 4,

чh

0000

чэChe

закрепленный в верхней трубной доске 5 и образующий с верхней крышкой 6 камеру одвода хладагента, Испаритель содержит также патрубок 7 отвода пара хладагента. Верхние участки труб пучка 4 заведены в камеру подвода хладагента и снабжены клиновидными прорез ми с острием клина, обращенным вниз. Испаритель снабжен теплообменником 8, установленным под трубным пучком 4. Патрубок 7 отвода пара подключен к камере подвода хладагента. Рассто ние от остри клиновидных прорезей до трубной решетки 5 составл ет 1 /3- 1/2 внутреннего диаметра труб.mounted in the upper tube plate 5 and forming with the top cover 6 the chamber of the coolant outlet, the Evaporator also contains the outlet 7 of the coolant vapor outlet. The upper sections of the tubes of bundle 4 are inserted into the coolant supply chamber and are equipped with wedge-shaped slits with the wedge point facing down. The evaporator is equipped with a heat exchanger 8 installed under the tube bundle 4. A steam outlet pipe 7 is connected to a refrigerant supply chamber. The distance from the tip of the wedge-shaped slots to the tube sheet 5 is 1 / 3-1 / 2 of the internal diameter of the pipes.

Испаритель снабжен также нижней трубной доской 9, патрубком 10 подвода жидкого хладагента. В днище 11 испарител установлен штуцер 12 слива масла. Внутри корпуса 1 установлены перегородки 13 дл организации потока теплоносител .The evaporator is also equipped with a bottom tube plate 9, a pipe 10 for supplying a liquid refrigerant. In the bottom 11 of the evaporator is installed fitting 12 drain oil. Partitions 13 are installed inside the housing 1 for organizing the flow of heat-transfer fluid.

Вертикальный кожухотрубный испаритель работает следующим образом.Vertical shell and tube evaporator works as follows.

Хладагент поступает через патрубок 10 в камеру подвода, скапливаетс на верхней трубной решетке 5 и через клиновидные прорези труб пучка 4 стекает пленкой по их внутренней поверхности. При движении пленки происходит испарение хладагента и отвод тепла от теплоносител . Последний поступает в корпус 1 через патрубок 2, движетс в межтрубном пространстве пучка 4 и отводитс через патрубок 3.The coolant enters through the pipe 10 into the supply chamber, accumulates on the upper tube sheet 5 and through the wedge-shaped slots of the tubes of the beam 4 flows down the film along their inner surface. When the film moves, the refrigerant evaporates and heat is removed from the coolant. The latter enters the body 1 through the nozzle 2, moves in the annular space of the beam 4 and is discharged through the nozzle 3.

Отвод пара через патрубок 7 обеспечивает движение пара хладагента противотоком к пленке жидкого хладагента, что турбулизирует пленку и улучшает теплоотдачу . Масло с частью хладагента попадает на поверхность теплообменника 8, где хладагент вскипает и пар его внсвь поступает в трубы пучка 4. Оставшеес масло через патрубок 12 удал етс из днища 11. В теплообменник 8 подаетс жидкий хладагент из конденсатора .The removal of steam through the pipe 7 provides the movement of vapor refrigerant countercurrent to the film of liquid refrigerant, which turbulizes the film and improves heat transfer. The oil with a portion of the refrigerant enters the surface of the heat exchanger 8, where the refrigerant boils and its steam flows into the tubes of the beam 4. The remaining oil through the nozzle 12 is removed from the bottom 11. The heat exchanger 8 is supplied with a liquid refrigerant from the condenser.

Дл равномерного подвода жидкогоFor uniform supply of liquid

хладагента в трубы рассто ние от остри клина до трубной решетки 5 должно быть не менее 1/3 внутреннего диаметра труб. Уменьшение указанного рассто ни приводит к разрыву пленки хладагента и его не0 равномерному распределению по трубам пучка 4. Верхний предел этого рассто ни (1 /2 внутреннего дна метра труб) определ етс производительностью аппарата.The distance between the tip of the wedge and tube sheet 5 in the pipes should be at least 1/3 of the internal diameter of the pipes. Decreasing this distance leads to a break of the refrigerant film and its non-uniform distribution over the tubes of beam 4. The upper limit of this distance (1/2 of the inner bottom of the tubes) is determined by the productivity of the apparatus.

Экспериментальными исследовани ми,Experimental studies

5 проведенными на фреонах Р12 и Р22, установлено повышение эффективности работы аппарата с увеличением коэффициента теплоотдачи на 15%. При одинаковых нагрузках аппаратов возможно существенное5 carried out on the freon P12 and P22, the increase in the efficiency of the apparatus with an increase in heat transfer coefficient by 15% was found. With the same apparatus loads, the possible substantial

0 снижение расхода хладагента.0 refrigerant consumption reduction.

Claims

The invention is a vertical shell-and-tube evaporator, comprising a housing with nozzles for supplying and discharging coolant, pipe

5, a bundle fixed in the upper tube sheet forming a coolant supply chamber with the upper cover and a refrigerant vapor outlet pipe, the upper pipe sections being inserted into the coolant supply chamber and provided with wedge-shaped slots with a wedge facing down, which differs in that. in order to increase work efficiency, it is additionally equipped with a heat exchanger installed under the tube bundle;

5, the refrigerant is connected to the refrigerant supply chamber, and the distance from the tip of the wedge-shaped slots to the tube sheet is 1/3 - 1/2 of the internal diameter of the pipes.

//