SU700072A3 - Теплообменна установка и способ ее работы - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области теплотехники, в частности к теплообменным установкам и способам их работы, и может быть использовано дл  передачи тепла от одной жидкости , преимущественно геотермгшьного рассола, меньшей температуры к другой жидкости, имеющей более высокую температуру.

Известна теплообменна  установка содержаща  вк.гаоченные в.замкнутый контур циркул ции промежуточного теплоносител  испаритель с поверхностью теплообмена, подключенной к патрубку подвода греющей среды, многоступенчатый компрессор и конденсатор с поверхностью теплообмена подключенной к патрубку подвода нагреваемой среды.

Способ работы этой установки згислючаетс  в том, что подают греющую среду в испаритель,испар ют в последнем промежуточный теплоноситель, сжимают пары и конденсируют их в конденсаторе при подаче в него нагрёваемой среды 1.

Недостатком известной теплообманной установки и, следовательно, известного способа работы  вл ютс  невысокие коэффициенты теплоотдачи.

обусловленные тем, что испарение промежуточного теплоносител  при отборе тепла от греющей среды и конденсаци  паров промежуточного теплоносител  при передаче тепла нагреваемой среде происход т при посто нных температурах.

Цель изобретени  - повьшение коэффициента теплоотдачи.

Это достигаетс  тем, что испаритель и конденсатор выполнены в виде последовательно соединенных по греющей и нагреваемой среде соответственно секций, причем .каждые две смежные

8 секции сообщены между собой по пару через ступень компрессора, а по жидкости - через дополнительно установленную в нижней части секции трубку с разбрызгивающими отверсти ми на

выходном конце.

Между первыми по ходу греющей и нагреваемой среды секци ми соответственно испарител  и конденсатора может быть установлена по крайней

5 мере одна промежуточна  секци , соединенна  на входе по пару с выходом из последней ступени компрессора секции испарител , а на выходе - со входом перовой ступени

0 компрессора секции конденсатора, а

по жидкости на входе - с первой сак:цйей конденсатора, на выходе с первой секцией испарйтап .

Установка может быть снабжена между ступен ми компрессора по меньшей мере одной секцией, в которой расположена поверхность теплообмена как испарител , так и конденсатора .

Патрубок подвода греющей cpe.Dja пс5дключен к поверхности теплообмена нескольких секций испарител  через кЛапаны, а патрубок подвода нагревав среды подключен к поверхности теплообмена нескольких секций конденсатора через клапаны

; Работает теплообменна  установка следующим образом; пары промежуточного теплоносител  последоватольно сжимают в ступен х компрессОрамежду ка адыми двум  смежным секци ми испарител  и конденсатора, жидкую фазу теплоносител  направл ют по трубке из секции с большей температурой в секцию с мeньDJeй температурой,,в количестве, равном количеству паров, проход щих через ступень компрессора между двум  этими секци миf причем грэющуга среду направл ют через секции испарител  в направлении, обратном движе-НИК паров теплоносител ,, и вывод т из секции с- самой низкой темпереггу рой (.а нагреваемуго среду напоавл ;лт через секции конденсатора в паправлфнии движени  паров тгипоки:.к-:кпн и вывод т из секцин. с сашуУ- лнсской температурой.

На фиг а 1 изображена srcr-fio&v &Hна  установка с одной п,:„г. мг;:;:-;лочна;:; секцией г на фиг 2 - то TI:.&; -; треад секци ми,- в которых имеютс  j/аплс:-обменные поверкности как ис тэ;он :;е;: так и кок ,п е н с ат ор а.

Теплообменна  установка содерж г испаритель л и конденсатор -,: ЕЫП ./ н ев вне из секций/ между каждш-тк KS которых у::тановленаодна ступень .компрессора 3, В сакци х испаркг п  расположены (под уровнем жидкост:;:: теплооьмеиные поверкности -а лоси довательно соединенные между собой по греющей среде. Дл  поднода х-рею 1ей среды служит патр-убок 4j кото-рый может быть подключен через клаггны 5 к теплообменным повэрхност т1 а .нескольких первых по ходу греющей среды секций испарител  1, В секци х конденсатора распсшожены теплообменные поверхности б,, последовательно соединенные между собой Патрубок б подвода Kax peEaeмой среды подключен к нескольким теплообменным поверхност м б через клапаны 7„ Каждое две смежные секции соединены ме-кду собой песредотвом уотановленной в нижней секций труб;;:й Н с раа брызгиваюищ-i .iii отьерс ivi HMii s на выходном конце , секци ми испарител  1 и конденсатора 2 может быть установлен по меньшей мере одна промежуточна  секци  9, в которой отсутствует теплообменна  поверхность (,) Промежуточна  сегсци - 9 соединена на Еходе по пару с вых;::л,о-м из последней -ступени ксччпрессора 3 секции (первой по коду греою.ей среды) кспарителЯ; а на выходе - со входом ступени компресаора 3 секции конденсатора (первой по ходу нагреваемой среды) -,

Возможен также вариант выполнени  тэплообменкой ;/становкк; у которой Емеютс  несколько секций; например 1-ри секции 10--12, в которых раэме-щены одновременно как теплообменные поверхности 3 испарител  1:; так ч теплообменные поверхности о конденсатора 2 {см,, шиго2) ,

Теплообменна  усгановка работает следующий образом..

Греюща  срзда с температурой Тл по патрубку 4 подво.о;итс  в теплообменные поверхности а одной из секций испарите.п  1 .- температура в которой ic т-е -шературе Т« .ИЛИ ее превыйает последова .-йтгьнс- прС1;;С.и.л-л--: 1:ерэз теплообменные . iveiTi;; нос-т-ч - .:; к выводитс  из гетщчи 13 с csiioi Клзкой температурой Тл ., Нагреааема  среда с темпера Гл-рой Т2 подводитс  по патрубку 6 к 5 сллообменной повер шости б сгкциу «онданоатора 2, температура - гготсгрой наиболее близка к темпе-:с ;-/;; ji, 1-1 по Бозможно-ати немного Tcvofi гзмпературы.. Нагреваема  (.. например вода, идуща  к .тепловому потребителю, последовательно проходит через теплообменные позержност б секций и выводитс  ч: сак.и.-л.и -; .. наиболэе высокой темизратурой .г  D

Прометку-г очный теплоноситель наприг-гер str№nK.s.K, циркулирует по замкнутому контуру твжду секци ми испарител  1 к конденсатора 2 Пары промежуточного теплоноситеп  сжимают между каж.дьа-.-т двум  секци 1ли в ступени компрессора 3 .г и направл ют последолательво от с-экции 13 испарител  1 КЗ которой вывод т греющий теплоно-снтел;ч , к секции. 14 конденсатора 2, HS которой вывод т нагреваемыми) сре д}/ TeivmepaTypa и давление между двум  крайним. секци ми 13 и 14 ступенчато повышаа-тсЯс В каждую промежуточн/ю секцию как испарител , так и конденсатора поступает часть пара иэ смежной секцин с более низкойтемпературой и жидка  фаза теплоносител  из секции с более высокой темпера-турой ййгдкость в секцию поступает

по трубке 8 через разбрызгивающие отверсти  в и частично испараетс  в этой секции. Количество пара промежуточного теплоносител , поступающего в секцию, равно количеству жидкой фаэы теплоносител , которое из него выходит. В секции 13 нет ступени компрессора, и вс  поступающа  в него по трубке 8 жидкост испар етс . В секции 14, аналогичной секции 13, конденсируетс  весь поступающий в неепар.

Греюща  среда проходиТ из секции в секцию в направлении, обратном движению пара, а нагреваема  среда - в том же направлении, что и пар.

В промежуточной секции 9 (см. фиг.1), котора  устанавливаетс  в случае, когда у интервалов температур TO-T ти Tg-Tj нет общих участков , происходит мгновенное испарение жидкости, поступающей из первой (по ходу нагреваемой среды) секции конденсатора 2, а также перегрев пара, поступающего из первой (по ходу греющей среды) секции испарител  1.

В каждой из секций 10-12 (см. фиг.2), наличие которых предусмотрено дл  случа , когда интервалы температур TO-Т и имеют общие участки, теплообмен происходит между греющей и нагреваемой средами путем испарени , и конденсации соответственно на теплообменных поверхност х а, б наход щегос  в секции промежуточного теплоносител .

При изменении температур T и 1 греющей и нагреваемой сред осуществл ют переключение соответственно клапанов 5 и 7 дл  того, чтобы организовать вход среды в ту секцию , котора  имеет наиболее близкую температуру к температурам Т, и Tj. Регулирование теплообмена осуществлют посредством изменени  подачи жидкости из секции в секцию, которое может быть осуществлено, например, регулирующими органами, размещенными на отверсти х в.

Предложенна  установка позво- л ет достичь высоких коэффициентов теплоотдачи благодар  ступенчатсмлу уравнованенному теплообмену между секци ми и упростить регулировгшие теплопередачи.

Claims (5)

1. Теплообменна  установка, содеожаща  включенные в замкнутый кон ,тур циркул ции промежуточного теплоносител  испаритель с поверхностью теплообмена, подключенной к патрубку подвода греющей среды, многоступенчатый компрессор и конденсатор с поверхностью теплообмена, подключенной к патрубку подвода нагреваемой среды, отличающа с  тем, что, с целью повышени  коэффициента теплоотдачи, испаритель и конденсатор выполнены в виде последовательно соединенных по греющей и нагреваемой среде соответственно секций , причем каждые две смежные секции сообщены между собой по пару через ступень компрессора, а по жидкости - через дополнительно установ ленную в нижней части секции трубку с разбрызгивающими отверсти кш на

выходном конце.

2.Установка по п.1, о т л ичающа с  тем, что между первыми по ходу греющей и нагревае™

мой среды секци ми соответственно испарител  и конденсатора установлена по крайней мере одна промежуточна  секци , соединенна  на входе по пару с выходом из последней ступени компрессора секции испарител , а на выходе - со входом первой ступени компрессора секции конденсатора , а по жидкости на входе - с первой секцией конденсатора, на выходе-с первой секцией испарител .

3.Установка по п.1, отличающа с  тем, что она снабжена между ступен ми компрессора по меньшей мере одной секцией, в которой

расположена поверхность теплообмена как испарител , так и конденсатора.

4.Установка по п.1, отличающа с  тем, что патрубок подвода греющей среды подключен к

поверхности теплообмена нескольких секций испарител  через клапаны.

5.Установка по п.1, отличающа с  тем, что патрубок подвода нагреваемой среды подключен

к поверхности теплообмена нескольких секций конденсатора через клапаны .

б. Способ работы установки по п.1 путем подачи греющей среды в

испаритель, испарени  в последнем промежуточного теплоносител , сжати  паров и конденсации их в конденсаторе при подаче в него нагреваемой среды, отличающийс  тем,

что пары промежуточного теплоносител  последовательно сжимают в ступен х компрессора между каждыми двум  смежными секци ми испарител  и конденсатора , жидкую фазу теплоносител  направл ют по трубке из секции с большей температурой в секцию с меньшей температурой в количестве, равном количеству паров, проход щих через ступень компрессора между этими секци ми , причем греющую среду направл ют

через секции Испарител  в направлении , обратном движению паров теплоносител , и вывод т изсекции с самой низкой температурой, а нагреваемую среду направл ют через секции конденсатора в направлении движени  паров

J

3 /

I/

м

теплоносител  и вывод т из секции с самой высокой температурой.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 46585, кл. F 25 В 29/00, 1950.

10

J / J

/