27.03.2016
216.014.c8f1

СЕКЦИОННЫЙ КОНДЕНСАТОР С КАПИЛЛЯРНОЙ НАСАДКОЙ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002578773
Дата охранного документа
27.03.2016
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для конденсации отработанного пара. Секционный конденсатор с капиллярной насадкой включает корпус с верхней и нижней крышками, снабженный патрубками входа отработанного пара и выхода конденсата, воздушным патрубком, внутри которого на опорной решетке размещена насадка, представляющая собой перфорированные колпачки, уложенные рядами друг на друга в шахматном порядке, поверхность которых покрыта слоем гидрофильного материала или изготовленные из него, перфорация в которых выполнена в виде конических капилляров, расположенных по нормали к поверхности колпачков таким образом, что их малые отверстия находятся на наружной поверхности колпачка, а большие отверстия - на внутренней. Насадка разделена по высоте аппарата на N секций, размещенных на опорных решетках, под N-1 и следующими вышерасположенными секциями устроены тарелки сбора конденсата, состоящие из 2-х полукруглых профильных листов каждая, профиль которых состоит из продольных П-образных гребней с отверстиями, снабженными сверху горизонтальными козырьками, образующими щели для прохода пара, и продольных канавок, при этом полукруглые профильные листы выполнены наклонными с углом наклона i больше угла естественного откоса воды, направленным к диаметру корпуса, соединены между собой по диаметру корпуса коллектором, в центре которого устроены сливные трубы, причем сливная труба вышерасположенной тарелки сбора конденсата проходит через насадку нижерасположенной секции и свободно входит на глубину Н в сливную трубу с большим диметром нижеследующей тарелки сбора конденсата с образованием зазора шириной ∆, а последняя сливная труба, в свою очередь, проходит через насадку первой секции и погружена в конденсат на днище корпуса на глубину Н. Техническим результатом является повышение эффективности работы секционного конденсатора с капиллярной насадкой. 9 ил.
Основные результаты: Array
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к энергомашиностроению, а именно к теплообменной аппаратуре, и может быть использовано для конденсации отработанного пара без использования хладоагента.

Известен капиллярный конденсатор, включающий корпус с верхней и нижней крышками, снабженный патрубками входа отработанного пара и выхода конденсата (рабочего тела), воздушным патрубком, внутри которого между верхней и нижней крышками размещены вертикальные прямоугольные перегородки, соединенные между собой через одну попарно снизу и сверху горизонтальными полосами-днищами, образуя паровые камеры и камеры сбора конденсата (насадку), причем каждая вертикальная перегородка состоит из нескольких вертикальных перфорированных пластин, размещенных с зазором между собой, покрытых слоем гидрофильного материала или изготовленных из него, отверстия в которых выполнены в виде горизонтальных конических капилляров, расположенных таким образом, что малые отверстия конических капилляров предыдущей пластины располагаются против больших отверстий конических капилляров последующей пластины, при этом в полость каждой паровой камеры пластины вертикальных перегородок обращены большими отверстиями конических капилляров, а в полость каждой камеры сбора конденсата, наоборот, пластины вертикальных перегородок обращены малыми отверстиями конических капилляров [Патент РФ №2390688, МПК F22 В37/26, В01D5/00, 2010].

Основными недостатками известного капиллярного конденсатора являются недостаточная удельная поверхность паровых камер, размещение в них значительного количества рядов пластин с узкими щелями между ними, что уменьшает площадь контакта пара с входными отверстиями капилляров, конденсата с гидрофильными поверхностями, создает высокое гидравлическое сопротивление паровых камер, снижает скорость фильтрации пара и конденсата через конические капилляры и, в конечном итоге, усложняет конструкцию известного устройства и снижает его эффективность.

Более близким к предлагаемому изобретению является конденсатор с капиллярной насадкой, включающий корпус с верхней и нижней крышками, снабженный патрубками входа отработанного пара и выхода конденсата, воздушным патрубком, внутри которого на опорной решетке размещена насадка, представляющая собой перфорированные колпачки, уложенные рядами друг на друга в шахматном порядке, поверхность которых покрыта слоем гидрофильного материала или изготовленные из него, перфорация в которых выполнена в виде конических капилляров, расположенных по нормали к поверхности колпачков таким образом, что их малые отверстия находятся на наружной поверхности колпачка, а большие отверстия - на внутренней [Патент РФ №2465529, МПК F28 В1/00, 2012].

Основным недостатком известного капиллярного конденсатора с насадкой является заливание нижних рядов колпачков образовавшимся в верхних рядах в процессе работы конденсатом, который покрывает всю их поверхность, включая отверстия капилляров, в результате чего в них не происходит конденсация пара и эффективность известного устройства уменьшается.

Техническим результатом, на решение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности работы секционного конденсатора с капиллярной насадкой.

Технический результат достигается в секционном конденсаторе с капиллярной насадкой, включающем корпус с верхней и нижней крышками, снабженный патрубками входа отработанного пара и выхода конденсата, воздушным патрубком, внутри которого на опорной решетке размещена насадка, представляющая собой перфорированные колпачки, уложенные рядами друг на друга в шахматном порядке, поверхность которых покрыта слоем гидрофильного материала или изготовленные из него, перфорация в которых выполнена в виде конических капилляров, расположенных по нормали к поверхности колпачков таким образом, что их малые отверстия находятся на наружной поверхности колпачка, а большие отверстия - на внутренней, причем насадка разделена по высоте аппарата на N секций, размещенных на опорных решетках, под N-1 и следующими вышерасположенными секциями устроены тарелки сбора конденсата, состоящие из 2-х полукруглых профильных листов каждая, профиль которых состоит из продольных П-образных гребней с отверстиями, снабженными сверху горизонтальными козырьками, образующими щели для прохода пара, и продольных канавок, при этом полукруглые профильные листы выполнены наклонными с углом наклона i больше угла естественного откоса воды, направленным к диаметру корпуса, соединены между собой по диаметру корпуса коллектором, в центре которого в устроены сливные трубы, причем сливная труба вышерасположенной тарелки сбора конденсата проходит через насадку нижерасположенной секции и свободно входит на глубину Н1 в сливную трубу с большим диаметром нижеследующей тарелки сбора конденсата с образованием зазора шириной ∆, а последняя сливная труба, в свою очередь, проходит через насадку первой секции и погружена в конденсат на днище корпуса на глубину Н2.

На фиг. 1 представлен общий вид конденсатора с капиллярной насадкой (СККН), на фиг. 2, 3 - его разрезы, на фиг. 4, 5 - колпачок и его разрез, на фиг. 6-8 - узел стыковки опорной решетки с тарелкой сбора конденсата и его разрезы, на фиг. 9 - узел слива конденсата в тарелке сбора конденсата.

СККН содержит корпус 1 с верхней и нижней крышками 2 и 3, снабженный патрубками входа отработанного пара 4 и выхода конденсата 5, воздушным патрубком 6, внутри которого на решетках 7, помещенных на опорах 8, размещены секции 9, 10, 11, заполненные насадкой 12, представляющей собой перфорированные колпачки 13, уложенные рядами друг на друга в шахматном порядке, поверхность которых покрыта слоем гидрофильного материала 14 или изготовленные из него, перфорация выполнена в виде конических капилляров 15, расположенных по нормали к поверхности колпачков 13 таким образом, что их малые отверстия находятся на наружной поверхности колпачка 13, а большие отверстия - на внутренней, причем под второй и следующей вышерасположенными секциями 10, 11 на опорах 8 также уложены тарелки сбора конденсата 16, 17, состоящие из 2-х полукруглых профильных листов 18, профиль которых состоит из продольных П-образных гребней 19 с отверстиями 20, снабженными сверху горизонтальными козырьками 21, образующими щели для прохода пара 22, и продольных канавок 23, при этом полукруглые профильные листы 18 выполнены наклонными с углом наклона i больше угла естественного откоса воды, направленным к диаметру корпуса 1, соединены между собой по диаметру корпуса 1 коллектором 24, в центре которого устроены сливные трубы 25, 26, соответственно, причем сливная труба 25 тарелки сбора конденсата 17 проходит через насадку 12 нижерасположенной секции 10 и свободно входит на глубину Н1 в сливную трубу 26 с большим диаметром нижеследующей тарелки сбора конденсата 16 с образованием зазора 27 шириной ∆, которая, в свою очередь, проходит через насадку 12 первой секции 9 и погружена в конденсат в днище корпуса 1 на глубину Н2.

В основу работы предлагаемого СККН положены особенности движения жидкости (пара) в конических капиллярах, а именно: движение осуществляется от большего сечения к меньшему, при этом в широкой части капилляра происходит испарение жидкости, в узкой части капилляра - конденсация пара [Лыков А.В. Тепломассообмен: (Справочник). 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1978, с. 365, 366], а также характер изменения движущей силы процесса массотеплопередачи при секционировании аппарата [Плановский А.Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. - М.: Химия, 1987, с. 16].

СККН работает следующим образом. Отработанный пар после турбин при температуре насыщения через патрубок 4 подают в нижнюю зону СККН в насадку 12 секции 9, откуда он через решетку 7 распределяется по всему сечению аппарата, причем его большая часть поступает в полости колпачков 13 первого ряда насадки 12, считая от низа, а меньшая часть поступает в полости следующего ряда колпачков 13. Далее, из полостей колпачков 13 первого ряда пар поступает в большие отверстия конических капилляров 15, в которых под действием капиллярных сил перемещается к их малым отверстиям, где происходит его частичная конденсация с выделением тепла конденсации Qri.

Мениски образовавшейся жидкости (конденсата) в капиллярах 15 соприкасаются с гидрофильным материалом 14, свободно распределяются на внешней поверхности колпачков 15, благодаря наличию пространства между соседними колпачками 15 и гидрофильных свойств материала 14, затрачивая при этом выделившееся тепло конденсации Qri на образование свободной поверхности, после чего образовавшийся конденсат под действием силы тяжести стекает вниз. Несконденсировавшийся пар, выходящий вместе с конденсатом из малых отверстий капилляров 15 колпачков 13 первого ряда, смешивается с паром, прошедшим мимо предыдущего ряда колпачков 13, унося вместе собой некоторую часть образовавшегося конденсата в виде мелких капель, после чего большая часть образовавшейся парожидкостной смеси поступает в полости колпачков 13 второго ряда, а меньшая часть поступает в полости третьего ряда колпачков 13, где происходят вышеописанные процессы конденсации пара в конических капиллярах 15 с выделением тепла конденсации Qri и образования свободной поверхности жидкости на гидрофильных поверхностях колпачков 13 с затратой этого тепла, к которым добавляются процессы испарения частиц вносимого с паром конденсата в широких сечениях капилляров 15.

Образовавшийся конденсат из малых отверстий конических капилляров 15 всех рядов колпачков 13 секции 9 под действием сил тяжести через решетку 7 стекает на днище, образованное нижней крышкой 3 корпуса 1. Несконденсировавшийся пар из верха секции 9 поступает в насадку секции 10 через щели для прохода пара 22 тарелки 16 и далее таким же образом в секцию 11, где происходят вышеописанные процессы испарения конденсата с образованием пара в широких сечениях, конденсации пара с образованием конденсата в узких сечениях капилляров 15 и образования свободной поверхности жидкости на гидрофильном материале 14 наружной поверхности колпачков 13 до полной конденсации большей части исходного отработанного пара. При этом образовавшийся конденсат из малых отверстий конических капилляров 15 всех рядов колпачков 13 секции 10 под действием сил тяжести стекает на полотно тарелки сбора конденсата 16, где по канавкам 23 за счет уклона i профильных листов 18 стекает в коллектор 24, откуда через зазор 27 между сливными трубами 25 и 26 шириной ∆ поступает в сливную трубу 26 и сливается на днище корпуса 1. Аналогичным образом через тарелку сбора конденсата 17, сливную трубу 25 конденсат удаляется из секции 11. Полученный конденсат из днища, образованного нижней крышкой 3 корпуса 1, выводится из СККН через патрубок 5, а несконденсировавшийся пар и газы (О2, СО2, N2) выводятся через воздушный патрубок 4.

Количество рядов колпачков 13 в каждой секции 9, 10, 11 СККН принимают такими, чтобы обеспечить работу всех рядов секции без их залива конденсатом и определяется опытным путем. Число секций N также определяется опытным путем и зависит от конденсации большей части исходного отработанного пара, поступившего в аппарат. Размеры колпачков 10 (ширину и высоту) можно принимать, исходя из стандартных размеров кольцевой насадки (например, 100х100 мм, 50х50 мм и т. д.) [Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.:Химия, 1971, с. 572], размеры конических капилляров 12 и их конусность зависят от свойств жидкости и определяются опытным путем.

Площадь живого сечения тарелок 16, 17 (размеры и число отверстий 20 и щелей для прохода пара 22), уклон i тарелок 16, 17 определяют опытным путем. Ширину ∆ зазора 27 определяют, исходя из условия свободного стекания конденсата с тарелки 16. Глубины погружения сливных труб 25, 26 Н1, Н2 находят расчетным путем из условия предотвращения проскока пара.

Деление насадки 12 по высоте аппарата на секции 9, 10, 11 и устройство под секциями 10, 11 тарелок сбора конденсата 16, 17 предотвращает заливание поверхностей нижних рядов колпачков 13 конденсатом, что позволяет поступать пару в большую часть капилляров 15, обеспечивая тем самым возможность работы насадки 12 всех секций 9, 10, 11. Кроме того, образуется градиент температур по высоте аппарата в каждой секции 9, 10, 11 за счет секционирования насадки 12 и секционного удаления конденсата из зоны конденсации, в результате чего увеличивается скорость массопередачи при конденсации.

При этом многократное взаимное фазовое превращение и преодоление сил трения при перемещении парожидкостной смеси по капиллярам 15 многочисленных рядов колпачков 13 секций 9, 10 11 в предлагаемом СККН позволяет проводить процесс конденсации пара без использования хладоагента.

Таким образом, конструкция предлагаемого СККН за счет секционирования насадки и устройства тарелок сбора конденсата повышает эффективность его работы.

12
СЕКЦИОННЫЙ КОНДЕНСАТОР С КАПИЛЛЯРНОЙ НАСАДКОЙ
СЕКЦИОННЫЙ КОНДЕНСАТОР С КАПИЛЛЯРНОЙ НАСАДКОЙ
СЕКЦИОННЫЙ КОНДЕНСАТОР С КАПИЛЛЯРНОЙ НАСАДКОЙ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 137.
27.01.2013
№216.012.2094

Способ и устройство для утилизации органических компонентов городских и промышленных отдохов

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для переработки и утилизации городских и промышленных отходов органического происхождения. Способ утилизации органических компонентов городских и промышленных отходов включает измельчение и смешивание органических компонентов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473841
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.2433

Полифункциональный ступенчатый вихревой обогреватель

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для обогрева помещений и основного оборудования газораспределительных станций и газораспределительных пунктов путем трансформации энергии давления транспортируемого газа в тепловую. Техническим результатом является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474769
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.03.2013
№216.012.2f51

Способ и устройство для полной утилизации дымовых газов

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах очистки дымовых газов от вредных примесей, а именно для полной утилизации дымовых газов теплогенераторов. Способ полной утилизации дымовых газов включает смешение дымовых газов с озоновоздушной смесью, охлаждение до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477648
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.07.2013
№216.012.54c2

Полифункциональный стеклоблочный воздухоподогреватель

Изобретение относится к теплоэнергетике и может использоваться при нагревании воздуха, подаваемого на горение теплом дымовых газов котельных агрегатов и промышленных печей. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и эффективности полифункционального стеклоблочного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487301
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.08.2013
№216.012.5d92

Паротурбинная гелиотеплотрубная установка

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано для утилизации тепловой энергии природных источников, а именно трансформации тепловой энергии солнца, наружного воздуха и воды в механическую и электрическую для перемещения водного транспортного средства. Паротурбинная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489575
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.08.2013
№216.012.5dec

Бесшумная теплотрубная система охлаждения

Бесшумная теплотрубная система охлаждения включает источник тепла, закрытый плоский теплотрубный испаритель и конденсатор, снабженные паровыми и жидкостными патрубками, соединенными между собой паропроводом и конденсатопроводом. В испарителе внутренняя поверхность днища покрыта фитилем. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489665
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.6163

Теплоэлектрический генератор

Изобретение относится к теплоэлектроэнергетике и может быть использовано в теплогенераторах для одновременного получения тепловой и электрической энергии в одном аппарате. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности и эффективности теплоэлектрического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490563
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.09.2013
№216.012.6ccd

Теплоэлектрический генератор для автономного энергоснабжения

Изобретение относится к теплоэлектроэнергетике и может быть использовано для обеспечивания тепловой и электрической энергией индивидуальных домов и квартир. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и эффективности теплоэлектрического генератора. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493504
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.09.2013
№216.012.6ce2

Пластинчатый теплообменник с естественной подачей охлаждающего воздуха

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменниках без принудительной подачи охлаждающего воздуха. В пластинчатом теплообменнике с естественной подачей охлаждающего воздуха, содержащем кожух, с трубными досками и крышками, между которыми помещен пакет теплообменных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493525
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.09.2013
№216.012.6ff6

Комплексный регенеративный роторный воздухоподогреватель

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах очистки дымовых газов от вредных примесей. Техническим результатом, на решение которого направлено изобретение, является упрощение конструкции, уменьшение коррозионного износа металлической набивки путем совмещения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494313
Дата охранного документа: 27.09.2013
Показаны записи 1-10 из 255.
20.01.2013
№216.012.1ce9

Способ формирования профиля головки рельсов

Изобретение относится к области металлообрабатывающей промышленности. Способ формирования профиля головки рельсов заключается в том, что в качестве инструмента используют энергетический луч или струю гидроабразивной жидкости, подаваемую под высоким давлением. Инструмент ориентируют под углом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472895
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.20e1

Мостовой измеритель параметров двухполюсников

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промэлектронике, в частности, оно позволяет определять параметры четырехэлементных двухполюсников или параметры датчиков с четырехэлементной схемой замещения. Техническим результатом заявленного изобретения является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473918
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.246e

Мостовой измеритель параметров двухполюсников

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промэлектронике. В частности, оно позволяет определять параметры четырехэлементных двухполюсников или параметры датчиков с четырехэлементной схемой замещения. Техническим результатом является обеспечение возможности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474828
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.2662

Устройство стабилизации режима резания при токарной оработке деталей на оборудовании с чпу

Изобретение относится к области станкостроения, в частности к системам контроля и управления точностью обработки деталей. Устройство стабилизации режима резания при токарной обработке деталей на оборудовании с ЧПУ содержит резцедержательный блок с электродвигателем и исполнительные механизмы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475346
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.26cf

Способ сорбционной очистки сточных вод от красителей

Изобретение может быть использовано для очистки сточных предприятий текстильной и легкой промышленности, предприятий бытовой химии, кожевенных заводов от промышленных красителей. Для осуществления способа в качестве сорбента используют карбонатную породу с содержанием карбоната кальция, равным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475455
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.27c3

Устройство для измерения параметров движения пишущего узла

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения параметров перемещения пишущего узла при записи рукописного текста. Устройство для измерения параметров движения пишущего узла содержит корпус, чувствительный элемент с пьезодатчиками, включенными в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475699
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.2803

Мостовой измеритель параметров двухполюсников

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промышленной электронике. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степенных функций, мостовую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475763
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.2804

Мостовой измеритель параметров двухполюсников

Изобретение относится к промышленной электронике, автоматике, информационно-измерительной технике и может быть использовано для контроля и определения параметров двухполюсников. Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит последовательно соединенные генератор питающих импульсов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475764
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.2852

Цифровой многокомпонентный датчик перемещений

Изобретение относится к устройствам для измерения деформаций и перемещений и предназначено для измерения статических или плавно меняющихся перемещений. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет избирательного по всем направлениям...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475842
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2a65

Способ получения основного хлорида или нитрата меди (ii)

Изобретение относится к технологии получения солей меди (II). Способ включает прямое взаимодействие оксида металла с водными растворами соляной или азотной кислоты при интенсивном перемешивании, в том числе и в присутствии стеклянного бисера в качестве перетирающего агента. Процесс проводят при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476380
Дата охранного документа: 27.02.2013

Похожие РИД в системе