SU744187A1

SU744187A1 - Cryogenic liquid evaporator

Info

Publication number: SU744187A1
Application number: SU782689294A
Authority: SU
Inventors: Лев Ефимович Резников; Владимир Михайлович Браун
Original assignee: Научно-Исследовательский Институт Технологии Криогенного Машиностроения
Priority date: 1978-11-28
Filing date: 1978-11-28
Publication date: 1980-06-30

Description

При этом ребра дополнительного поверхностного теплообменника образуют лабиринт дл воздуха, выход щего из смесительного теплообменника,In this case, the fins of the additional surface heat exchanger form a labyrinth for the air leaving the mixing heat exchanger,

На чертеже схематично показан предлагаемый испаритель.The drawing schematically shows the proposed evaporator.

Испаритель включает сосуд 1, в нижней части которого коаксиально расположен цилиндрический кожух 2, образующий емкость , служащую смесительным теплообменником 3 дл нагрева промежуточного теплоносител атмосферным греющим воздухом .The evaporator includes a vessel 1, in the lower part of which a cylindrical casing 2 is coaxially disposed, forming a container serving as a mixing heat exchanger 3 for heating the intermediate heat carrier with atmospheric heating air.

В зазоре между стенками сосуда 1 и кожухом 2 расположен змеевик 4, служащий поверхностным теплообменником дл испарени криогенной жидкости с помощью промежуточного гидрофобного теплоносител , заполн ющего указанный зазор, который образует таким образом межтрубное пространство 5 упом нутого поверхностного теплообменника, сообщенное с емкостью смесительного теплообменника 3. Смесительный теплообменник 3 снабжен устройством 6 дл подачи греющего атмосферного воздуха с помощью воздуходувки 7.In the gap between the walls of the vessel 1 and the casing 2 there is a coil 4 serving as a surface heat exchanger for evaporating the cryogenic liquid using an intermediate hydrophobic coolant filling the specified gap, which thus forms the annular space 5 of the surface heat exchanger communicated with the capacity of the mixing heat exchanger 3. The mixing heat exchanger 3 is equipped with a device 6 for supplying heating atmospheric air by means of a blower 7.

Устройством дл выхода воздуха из смесительного теплообменника верхн часть 8 сосуда 1. В ней расположен дополнительный поверхностный теплообменник, представл ющий собой включеппый в линию 9 подачи криогенной жидкости змеевикThe device for the exit of air from the mixing heat exchanger is the upper part 8 of the vessel 1. It houses an additional surface heat exchanger, which is a coil that is turned on in line 9 of the supply of cryogenic liquid

10,снабженный ребрами 11. Система ребер10, equipped with ribs 11. System ribs

11,наход щихс перед устройством дл выхода воздуха из смесительного тенлообменннка , образует дл него лабиринт 12. Между смесительным теплообменником 3 и оребренным змеевиком 10 находитс также каплеотделитель 13, представл ющий собой систему отбойных тарелок.11, located in front of the air outlet device from the mixing unit, forms a labyrinth 12. There is also a droplet separator 13, which is a baffle plate system, between the mixing heat exchanger 3 and the finned coil 10.

Испаритель работает следующим образом . ,The evaporator works as follows. ,

Подаваемый воздуходувкой 7 атмосферный воздух по устройству 6 поступает в смесительный теплообменник 3, где сменлнваетс с увлекаемым (благодар газлифту) из межтрубного пространства 5 новерхностного теплообменника промежуточным гидрофобным теплоносителем. При этом нроисходит нодогрев промежуточного теплоносител за счет охлаждени подаваемого атмосферного воздуха. Охлажденный в теплообменнике 3 воздух поднимаетс по части 8 сосуда 1, обтека при этом сначала каплеотделитель 13, а затем проходит лабиринт 12, образованный ребрами 11 змеевика 10 с криогенной жидкостью, котора охлаждает ребра 11 до низкой темиературы, и уходит в атмосферу. Основна часть промежуточного теплоносител переливаетс из смесительного теплообменника в межтр5бное пространство 5 поверхиостиого теплообменника, где отдает получеииое теило криогенной жидкости, проход щей по змеевику 4. Каплеотделитель 13 отдел етThe atmospheric air supplied by the blower 7 enters the mixing heat exchanger 3 via device 6, where it is replaced with entrained (due to gas lift) from the annular space 5 of the surface heat exchanger by the intermediate hydrophobic coolant. At the same time, an intermediate heating medium is heated due to cooling of the supplied atmospheric air. The air cooled in the heat exchanger 3 rises in part 8 of the vessel 1, and the droplet separator 13 first flows over and then passes the labyrinth 12 formed by the fins 11 of the coil 10 with cryogenic liquid, which cools the fins 11 to low temperature and goes to the atmosphere. The main part of the intermediate coolant is poured from the mixing heat exchanger into the intermotor space 5 of the surface heat exchanger, where it returns the resulting teloil of cryogenic liquid passing through the coil 4. Droplet separator 13 separates

унесенные крупные канли. Оставшиес в воздухе мельчайшие капли промежуточного теплоносител под действием холода, сообщаемого проход щей по змеевику 10 низкотемпературной криогенной жидкостью, вымораживаютс из воздуха и налипают на имеющих низкую температуру ребрах 11. Таким образом, нрактически весь увлеченный воздухом теплоноситель остаетс в сосуде 1 и после оттайки вновь используетс , Помимо этого, криогенна жидкость, тюдаваема по линии 9, подогреваетс в змеевике 10, что уменьшает веро тность намерзани теплоносител па змеевике 4 основногоgone large canli. The smallest drops of intermediate coolant left in the air under the influence of cold, transmitted by low-temperature cryogenic fluid passing through the coil 10, are frozen out of the air and stick to the low-temperature fins 11. Thus, almost all of the coolant entrained in air remains in vessel 1 and after defrosting is reused In addition, the cryogenic fluid fed through line 9 is heated in coil 10, which reduces the likelihood of heat transfer fluid to coil 4 of the main

поверхностного разделени воздуха и промежуточного теплоносител используетс уже имеющийс источник холода - криогенна жидкость низкотемиературного уровн , вход ща в испаритель.surface separation of the air and the intermediate coolant uses an already existing source of cold — a low-temperature cryogenic liquid entering the evaporator.

Технико-экономический эффект предлагаемого устройства заключаетс в уменьшении уноса промежуточного теплоносител . Кроме того, устран етс возможность намерзани теплоносител на змеевике, в котором происходит иснарение криогенной жидкости.The technical and economic effect of the proposed device is to reduce the entrainment of the intermediate coolant. In addition, the possibility of a coolant freezing on the coil, in which the cryogenic liquid is being born, is eliminated.

предложенный испаритель способен заменить примен емые в насто щее врем в промышлеппостн испарители с электропагревател ми , нрн эксплуатации которых па газификацию 1 т криогеппой жидкости (кислород, азот) затрачиваетс приблизительно 150 кВт-ч электроэнергии.The proposed evaporator is capable of replacing evaporators with electric heaters, which are currently used in industry, with the use of which for gasification of 1 ton of cryo-liquid liquid (oxygen, nitrogen) consumes approximately 150 kWh of electricity.

При примененин предлолсенного нспарител расход электроэнергии иа испарение 1 т криогенной жидкости составит 3- 10 кВт-ч.With the use of a pre-lined evaporator, the power consumption and the evaporation of 1 ton of cryogenic liquid will be 3-10 kWh.

Claims

1. Evaporator of a cryogenic liquid containing cryogenic liquid placed in a surface heat exchanger and a mixing heat exchanger of an intermediate hydrophobic heat carrier with

A device for supplying and discharging heating air, characterized in that, in order to prevent the intermediate heat carrier from being carried away, the evaporator is packed with an additional surface-heat exchanger of cryogenic liquid located between the mixing heat exchanger and the heating air outlet device.

2. Evaporator according to n. 1, in accordance with the fact that the mixing heat exchanger is equipped with a droplet separator, and the additional heat exchanger is made in the form of a finned coil.

RG information and information, taken into account at examination

1. Patent of India K ° 45032, cl. 6th, 1961.

2. Glnzma eiko DL. Obtaining oxygen. L1, 1972, p. 558-562.

3. USSR author's certificate for application Ns 2091791/26, cl. F 17 C 9/02,

01/03/75.

F f

F

V

G LULULLUAUAULUL1 LULU :: t

) X1-; 2

////// / u /// / / / / /

about f ° ym

.1 f 6

J

F

eight

eO oooo ff

° 0

9".

-

F

about§

F f

f

/ -. .., OO. fT