Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10053
.pdf
изменить или контролировать поток пара и, следовательно, естественное падение давления какими бы то ни
было способами, кроме как за счет влияния естественных факторов. Причины, возникающие из-за физических
ограничений, таких как шаг охлаждающих трубок, расстояние прохождения газа, объем парового пространства
и т. д., могут повлиять на изобретение. Однако изобретение использует существующее естественное падение
давления, независимо от его величины, для эффективного охлаждения незагрязняемых газов в части
конденсационного блока, предназначенной в первую очередь для этой цели и встроенной в него. Эта часть
конденсатора обычно изготавливается как устройство для конденсации и охлаждения воздуха, и изобретение
использует перепад давления, возникающий при конденсации и охлаждении, в результате чего конденсатор
использует обычно неактивные участки трубчатого гнезда для целей конденсации и охлаждения.
Теперь перейдем к чертежу, на фиг. 1 показан конденсатор, имеющий кожухотрубную конструкцию 10,
снабженную входным отверстием 11 для конденсируемого пара и выходным отверстием 12 для жидкой или
конденсированной среды. К каждому концу оболочечной конструкции 10 прикреплена трубная доска 13, а
между трубными досками 13, проходящая в продольном направлении через оболочечную конструкцию,
расположен узел охлаждающих трубок 14. Предпочтительно, гнездо трубок 14 75 сформировано таким
образом относительно внутреннего контура оболочки конструкции 10, чтобы образовать промежуточное
пространство для подачи пара 13, полностью окружающее или окружающее большую часть гнезда трубок 14.
80 К одной из трубных досок 13 прикреплен входной водосборник 16, разделенный на секции и снабженный
входными патрубками 17 для соответствующих секций, а к другой трубной доске 13 прикреплен выходной
водосборник 18, разделенный на секции и снабженный циркуляционными водовыпускными патрубками 19. В
данном варианте исполнения конденсатор имеет однопроходную конструкцию, поэтому водяные камеры 16 и
18 90 сконструированы и расположены таким образом, что охлаждающая вода проходит продольно через
трубки гнезда 14 в одном направлении.
Множество расположенных примерно на равном расстоянии друг от друга трубчатых опорных листов 21 и 22
простираются поперечно относительно конструкции оболочки и имеют внешний контур, в целом аналогичный
внешнему контуру гнезда 14. Предпочтительно, чтобы периферийные кромки промежуточных опорных листов
труб 21 и 22 были отстоят от боковых стенок оболочки или от нижней стенки, а также от боковых стенок
оболочки, чтобы вся продольная длина трубного гнезда могла свободно сообщаться с пространством подачи
пара 15.
Промежуточные опорные листы 21 и 22, можно сказать, разделяют трубу 11 на множество секций 23, 24 и 25;
секция 23, расположенная рядом с входным водосборным коробом 16, называется старой секцией, а секция
25, расположенная рядом с выходным водосборным коробом 18, — относительно теплой секцией. Между
соседними опорными листами трубок продольно расположены ряд воздухозаборных коробок 26,
предпочтительно расположенных в поперечном направлении друг относительно друга. Каждая из коробок 26
снабжена правым и левым входными отверстиями 27, расположенными сбоку во внутренней части трубок,
для отвода газов в общем радиальном направлении внутрь от периметра трубок.
Каждый из воздухозаборных коробок 26 предпочтительно снабжен расположенной по центру разделительной
пластиной 28. Входные отверстия... 7 размещенные на противоположных сторонах раздела 130 35-8,275
пластина 28. От верхнего конца центральной разделительной пластины 28 каждого из воздухозаборных
коробок отходит кожух 29, который, как показано на рисунке, может иметь некоторую круглую форму, чтобы
закрывать часть трубного гнезда и образовывать секцию охлаждения воздухом и неконденсируемыми газами
31. Защитный кожух 29 предпочтительно крепится между соседними трубными досками с помощью концевых
фланцев 32, закрепленных на последних.
Как показано на рис. 1, к выходному отверстию конденсата 12 подсоединен горячий колодец 33 для приема
сконденсированной среды. Выходное отверстие для конденсата 12 и горячий колодец 33 предпочтительно
располагаются на теплом конце конденсатора в области сечения, чтобы удаляемый из конденсатора
конденсат имел максимально возможную температуру. Горячий колодец 33 снабжен выступающим фланцем
34, который взаимодействует с выступающим фланцем 35, обеспечивая жидкостное уплотнение 36 для
предотвращения попадания свободных газов в горячий колодец. Выступающий фланец 35 предпочтительно
опирается на дно воздушного фильтра 26, расположенного в данном участке, и сообщается непосредственно
с внутренней частью воздушного фильтра через отверстие 37, благодаря чему горячий воздух из колодца
может выводиться непосредственно во внутреннюю часть воздушного фильтра 26.
Предпочтительно, чтобы водосборный колодец 33 был сконструирован таким образом, чтобы он мог удалять
из него конденсат, который в нем собирается.
В промежуточной трубчатой опорной пластине 22 предусмотрено отверстие 38 со значительной площадью
поперечного сечения, благодаря которому газы, выделяющиеся из горячего колодца, могут не только
поступать в отсек 24, но и пар и другие газообразные среды, находящиеся в относительно теплой секции 25 и
поступающие в воздухозаборную коробку 26 через входные отверстия 27, могут принимать свою
естественную форму и поступать в следующую охлаждающую секцию 24 через отверстие 38. В этот момент
газы, присутствующие в секции 25, прежде чем попасть во входные отверстия воздухозаборной коробки 27,
вынуждены перемещаться поперечно через трубный узел, как показано стрелкой, и таким образом
обеспечивается полное использование конденсационной способности относительно теплой секции.
Между верхней и нижней стенками воздухоотводных коробок расположена горизонтально расположенная
разделительная пластина 39, при этом разделительная пластина 39 воздухоотводной коробки,
расположенная в секции 25, предпочтительно заканчивается в точке, удаленной от промежуточной трубки E,
поддерживающей лист 22, таким образом, чтобы обеспечить отверстие 41, чтобы корпуса, входящие в
воздухоотводные отверстия 27, имели свободный и беспрепятственный доступ к системе.
Квартира 24 через отверстие 38.
1
Газы, поступающие в отсек 241, принимаются в расположенных сбоку камерах 42, образованных
промежуточной пластиной 39, нижней и боковыми стенками воздушного ящика и вертикально расположенной
стенкой 43.
Каждый из отсеков 42 снабжен расположенными сбоку выходными отверстиями 44, расположенными таким
образом, что газы, поступающие в отсеки 42, снова выходят в трубчатый блок и проходят через его
охлаждающую секцию 31 до тех пор, пока снова не попадут во входные отверстия трубок 27 воздушных
коробок, расположенных в секции 24. Таким образом, становится очевидным, что газы, проходя от теплого
конца конденсатора к холодному концу, направляются таким образом, что они проходят значительную часть
трубного узла, 80 в результате чего не только их конденсируемая составляющая превращается в жидкость, но
и неконденсируемая составляющая эффективно охлаждается. Кроме того, промежуточная секция 24 трубного
блока, благодаря своей относительно большей холодопроизводительности по сравнению с секцией 25,
используется для конденсации как можно большего количества пара, циркулирующего к холодному концу
конденсатора.
В опорной пластине 21 промежуточной трубки предусмотрены отверстия 45, расположенные по обе стороны
от центральной линии конденсатора, чтобы газы, находящиеся в воздухоотводном боксе в секции 24, могли
свободно поступать в секцию 23. Оказавшись в секции 95, газы, как и в секции 24, выходят из отсеков 46 через
выходные отверстия 47, так что они могут течь вбок через трубный узел и снова проходить через секцию
охлаждения 31. 10U Таким образом, самая холодная секция, то есть секция 23, используется для конденсации
пара и дальнейшего снижения температуры газов, поступающих из теплого конца конденсатора. 105 Воздух и
неконденсируемые газы, поступающие внутрь воздушных коробок 26 секции 23, в конечном итоге удаляются
из воздушных коробок через выходные патрубки 48, сообщающиеся, соответственно, с воздухоотводящими
каналами 110 49 и 51, расположенными по разные стороны от центральной линии конденсатора.
Важная конструктивная особенность изобретения заключается в расположении отводных трубопроводов 49 и
51, которые, как показано, не обязательно должны быть механически соединены с воздухоотводным коробом
26. Это преимущество достигается за счет соединения с каждым из выходных отверстий 48 выступающего
фланцевого элемента 50, который заканчивается вблизи нижней части оболочки ниже уровня конденсата,
обозначенного цифрой 52. Как станет ясно, уровень конденсата 52 поддерживается на отметке 25 в нижней
части 6оболочечной конструкции за счет выступающего фланца 34, связанного с горячим колодцем.
Последний фланец поддерживает уровень конденсата, как указано, и фланец 50 воздухоотводящего патрубка
выступает на 4 358 275 ниже уровня жидкости, образуя тем самым жидкостное уплотнение по краю
воздухоотводящих патрубков 49 и 51 и изолируя их от любого сообщения с внутренней частью оболочки, за
исключением выходных отверстий для неконденсируемых газов 48. Это весьма желательное конструктивное
решение, поскольку оно позволяет крепить воздухоотводы и патрубки для отвода неконденсируемых газов 49
и 51 к внешней оболочке с помощью внешних фланцев 521, при этом внутренние соединения не требуются.
Кроме того, эта конструкция выполняет функцию сепаратора и предотвращает попадание конденсата в
воздух, выходящий из конденсатора. Каждый воздухозаборник 49 и 51 предпочтительно снабжен запорным
клапаном 53, чтобы одна из продольных секций конденсатора могла быть отключена для целей очистки, в то
время как другая секция остается активной.
Из приведенного выше описания станет понятен принцип работы конденсатора. Пар, подлежащий
конденсации, поступает в кожух через входное отверстие 11.
и окружает весь узел трубок в пространстве подачи пара 15. В каждой из секций пар радиально втягивается
внутрь от периметра трубного гнезда к секции охлаждения 31, а оттуда к входным отверстиям 27
воздухоотводящих коробок. При прохождении через трубный узел значительная часть пара конденсируется и
оседает в нижней части кожуховой конструкции, откуда он стекает через выходное отверстие 1'S в горячий
колодец 33.
Воздух и неконденсируемые газы поступают во входные отверстия 27 воздухоотводных коробок и
направляются к выходным отверстиям 49 и 51.
Как указано выше, секция 23 конденсатора имеет относительно большую вместимость на единицу длины для
конденсации пара, чем следующая секция 34, а последняя, в свою очередь, имеет относительно большую
вместимость для конденсации пара, чем секция 25.
Тепловой напор в секции 23 относительно больше, чем в секции 25, и поэтому существует естественная
тенденция для потока пара и других неконденсированных газов в секции 25 в направлении :t0 к секции 23. В
соответствии с моей усовершенствованной конструкцией, такой естественный поток пара и
неконденсированных газов допускается свободно, при этом в опорных листах промежуточных труб
предусмотрены соответствующие отверстия 38 и 45 для обеспечения такого движения. Пар и газы не только
свободно перемещаются к холодному концу конденсатора, но и их траектория движения организована таким
образом, что в каждом последующем отсеке они снова подвергаются охлаждающему воздействию части
трубок в этом участке, чтобы пар мог конденсироваться, а газы охлаждаться, и, таким образом, каждый
последующий участок используется в качестве конденсирующего и охлаждающего элемента для компенсации
того, что можно назвать недостатком в предыдущем участке. Таким образом, вся охлаждающая поверхность
от теплого до холодного конца конденсатора полностью используется как для конденсации, так и для
охлаждения, и, хотя предусмотрены необходимые промежуточные опорные листы для труб, они расположены
таким образом, что естественная тенденция потока пара из области с низким тепловым напором в область с
высоким тепловым напором используется в полной мере, что позволяет эффективно использовать всю
поверхность труб.
Поскольку воздух и неконденсируемые газы удаляются на холодном конце, а конденсат — на теплом,
обеспечивается отвод холодного воздуха и теплого конденсата; и, хотя был описан конденсатор
однопроходного типа, очевидно, что изобретение также применимо к другим конденсаторам, в которых воздух
удаляется из той части конденсатора, куда поступает циркулирующая вода, а конденсат удаляется из более
теплой части.
В данном варианте осуществления показан конденсатор радиального типа, и поэтому промежуточные
опорные листы трубок 21 и 22 предпочтительно расположены на некотором расстоянии от боковых и нижних
стенок оболочки, так что каждая из свободно сообщающихся секций 23, 24 и 25 также свободно сообщается
друг с другом через окружающее пространство для подачи пара 15. Хотя в данном варианте осуществления
показан тип конденсатора радиального типа, в котором пространство для подачи пара 15 окружает всю
периферию трубного блока, тем не менее, в соответствии с изобретением могут быть сконструированы
конденсаторы радиального типа 105, в которых пространство для подачи пара не простирается полностью
или целиком вокруг трубного блока. Кроме того, очевидно, что изобретение, обратное осмос в более широком
смысле, не ограничивается конденсаторами радиального типа, но может быть применено к различным другим
типам конденсаторов для обеспечения свободного и естественного распределения пара и газообразных сред
по всей продольной длине трубного блока.
В данной статье, подробно описывая и устанавливая природу нашего изобретения и способ его
осуществления, мы заявляем, что то, что мы предлагаем, соответствует действительности.
Соседние файлы в папке патенты