SU932094A1 - Испаритель криогенной жидкости - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к криоген-, ,ной технике, в частности к технике газификации криогенной жидкости, и . может быть применено в газификациониых установках.

Известен испаритель криогенной жидкости, включающий корпус с жид- : КИМ теплоносителем (водой), в кото-, рый погружены трубчатые электронагреватели (ТЭНЫ) и змеевик с испар емой криогенной жидкостью Г.

К недостаткам этого испарител  относитс  то, что при его работе; вода подогреваетс  до температур, значительно превышающих температуру окружающей среды (70-90 0, при этой велики потери тепла в окружающую среду (при помощи электронагревателей до 50-90 кВт они достигают 5-3 кВт.) Кроме того, после прекращени  работы испарител  в нем .остаютс  значительные массы (200 кг) гор чей воды, тепло которой также не используетс .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  испаритель криогенной жидкости, включающий корпус, расположенные в нем концентри чно перегородки, змеевик с криогенным продуктом, вьтолненный из двух частей, одна из которых расположена между корпусом и перегородкой, и электронагреватели, расположенные в центральной части корпуса 2J .

Недостатком известного испарител   вл етс  то, что электронагреватели внутренней секции полностью залиты алюминием и образуют в совокупности с внутренним змеевиком монолитный блок дл  догрева криогенного потока, причем алюминий-не  вл етс  здесь теплообменной насадкой. Кроме того, корпус прокачиваетс  атмосферным воздухом и при этом часть тепла электронагревателей тер етс  в атмосферу. Наличие в наружной секции испарител  поверхностных теплообменников, ол«лваемых потоком атмосферного воз20 духа, также увеличивает потери энергии .

Цель изобретени  - снижение энергозатрат на испарение криогенной жидкости .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в испарителе криогенной жидкости , включающем корпус, расположенные в нем концентрично перегородки, змеевик с криогенным продуктом выполненный из двух частей, одна из

которых расположена между корпусом и перегородкой, а,друга , - между перегородками , и электронагреватели, расположенные в центральной части корпуса , пространство между корпусом и : наружной перегородкой заполнено водой образующей лед ной экран.

Кроме того, испаритель снабжен высокотеплопроводной насадкой, расположенной между корпусом и наружной перегородкой.Ю

В качестве высокотеплопроводной насадки может использоватьс  стружка цветных металлов.

Образуюв№1йс  лед ной экран устран ет потери тепла от электронагре- )5 вателей в атмосферу, т.е. потер нное центральной частью тепло подаетсй в боле холодную экранирующую часть, а теплопроводна  насадка увеличивает теплоемкость и теплопроводность води 0 (жидкого теплоносител ), что способстн вует ускорению образовани  лед ного экрана. Таким образом,- устранение потерь тепла приводит кснижению энергозатрат на испарение.25

На чертеже изображен испаритель, вертиксшьный разрез.

Испаритель криогенной жидкости включает корпус 1, заполненный водой 2 (жидким теплоносителем), рас- . положенные в нем концентрично перегородки; внутреннюю 3 и наружную 4, змеевик с криогенным продуктом, выполненный в виде двух частей 5 и 6, одна из которых (часть 6) рас оло- жена между корпусом 1 и перегородкой 35 4, и электронагреватели 7, установленные в Центральной части корпуса 1 и охваченные частью 5 змеевика. Вода 2, заполн юща  пространство 8 между корпусом 1 и наружной перего-i 40 родкой 4, образует лед ной экран, причем это пространство заполнено высокотеплопроводной насадкой 9, представл ющей собой стружку цветных металлов.45

Испаритель работает следуюгцим образом .

В змеевик испарител , а именно в aiO часть 6, подают криогенную жидкость , котора  пройд  по ней, посту- 0 пает в часть 5 змеевика. В части 10 испарител  между перегородками 3 и 4 происходит нагрев воды 2 нагревател ми 7, ее циркул ци  и передача тепла от нее к криогенному продукту , наход щемус  в основной части 5 змеевика. В пространстве 8 испарител  в результате теплообмена с проход щей по змеевику криогенной жидкостью происходит охлаждение .и замораживание воды 2 с образованием лед ного экрана, при этом корпус 1 испарител  охлаждаетс  ниже температури окружающей среды, что вызывает приток дополнительного тепла из атмосферы к части б змеевика. Выделишеес  тепло фазового перехода такжё идет на нагрев и испарение криогенного продукта.

Снижение расхода электроэнергии, затрачиваемой на газификацию криогенной жидкости, при использовании предлагаемого испарител  по сравнению с известным составл ет 10-15%.

Суммарный годовой экономический эффект при внедрении предлагаемого изобретени  на заводе, выпускающем около 500 подобных испарителей в год, составит приблизительно 120 тыс.руб.

Claims (3)

1.Испаритель криогенной жидкости , включающий корпус, расположенные в нем концентрично перегородки, змеевик с криогенньи продуктом, выполненный из двух частей, одна из которых расположена между корпусом и перегородкой , и друга  - между перегородками , и электронагреватели, расположенные в центральной части корпуса , отличающийс  тем, что, с целью снижени  энергозатрат

на испарение, пространство между корпусом и наружной перегородкой заполнено водой, образующей лед ной экран .

2.Испаритель п.1, отличающий с   тем, что он снабжен высокотеплопроводной насадкой, расположенной между корпусом и наружной пергородкой .

3.Испаритель по п.2, отличающийс  тем, что в качестве высокотеплопроводной насадки использу ,ют стружку цветных металлов .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Глизманенко Д.Л. Получение кислорода. М., Хими ; 1972,

с. 558-562.

2.Патент США 3435623, кл. 62-52, 1962 (прототип).

фГ

I

(t:

СП

t

dr:

Ч±:

3i)

id) n|)

I

-4

ы

I

-4 3)