КОНДЕНСАТОР С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

Полезная модель относится к оборудованию, применяемому в энергетике, в частности в энергокомплексах на органическом цикле Ренкина, нефтяной, газовой, химической, металлургической, холодильной и других отраслях промышленности. Воздушный конденсатор предназначен для конденсации паров различных рабочих тел.
Из существующего уровня техники известен конденсатор с воздушным охлаждением, содержащий распределительную камеру для распределения подлежащей конденсации парообразной среды, камеру сбора конденсата и оребренные трубы с ребрами на воздушной стороне, причем указанные трубы соединены параллельно между распределительной камерой и камерой сбора конденсата, при этом каждая из оребренных труб содержит две параллельные, по существу плоские боковые стенки и наружные замыкатели, соединяющие боковые стенки, в оребренных трубах имеются продольные разделительные стенки, соединенные с боковыми стенками и разделяющие внутреннее пространство оребренных труб на продольные параллельные каналы, а в разделительных стенках имеются проходы для обеспечения протекания среды между соседними каналами, отличающийся тем, что по меньшей мере некоторые из оребренных труб разделены с помощью закрывающих элементов, выполненных в каналах, и с помощью проходов, выполненных примыкающими к закрывающим элементам, на главный конденсатор, проводящий среду от распределительной камеры к камере сбора конденсата, и доохладитель, проводящий среду от камеры сбора конденсата по направлению к распределительной камере в воздухоотводную трубу (RU 2190173 опубликовано 10.09.2000 г.).
Недостатками данного технического решения являются:
- Сложность изготовления разделительных стенок с проходами и закрывающими элементами;
- Сложность организации продувки внутренних полостей конденсатора при необходимости удаления пожаровзрывоопасных рабочих тел.
Из существующего уровня техники известна многоканальная прессованная труба, содержащая торцевые стенки, плоские параллельные верхнюю и нижнюю боковые стенки, на которых выполнены выступы, разделенные продольными канавками, и продольные перегородки, расположенные между верхней и нижней боковыми стенками с образованием внутренних каналов трубы, отличающаяся тем, что, по крайней мере, два прилегающих друг к другу выступа как на верхней, так и на нижней боковых стенках выполнены разновысотными (RU 145536 опубликовано 20.09.2014 г.).
Недостатками данного технического решения являются:
- Сложность организации многоходового перекрестно-противоточного движения пара рабочего тела и охлаждающего воздуха.
Из существующего уровня техники известен конденсатор многоканального типа для автомобильного кондиционера, содержащий плоские многоканальные оребренные трубки, концы которых закреплены в параллельных коллекторах круглого сечения (US 5076354 А опубликовано 31.12.1991 г.).
Недостатками данного технического решения являются:
- Применение предложенной конструкции в конденсаторах большой тепловой мощности приведет к снижению скорости пара по ходу рабочего тела и, как следствие, к снижению коэффициента теплоотдачи.
Задачей, для решения которой предназначена заявляемая полезная модель, является создание простой в изготовлении конструкции конденсатора с воздушным охлаждением, которая обеспечит выравнивание скоростей пара по ходу движения рабочего тела и возможность эффективной продувки внутренних полостей для удаления остатков рабочего тела при ремонте теплообменника.
Данная задача решается за счет того, что конденсатор с воздушным охлаждением включает верхнюю крышку паровой камеры с патрубком подвода пара рабочего тела, приваренную к верхней трубной доске и разделительной стенке паровой камеры; нижнюю крышку паровой камеры с продувочным штуцером, приваренную к верхней трубной доске и разделительной стенке паровой камеры; вваренные в трубные доски теплообменные радиаторы, установленные с уклоном в сторону слива конденсата и состоящие из многоканальных плоскоовальных труб, имеющих две плоские стенки с припаянным оребрением в виде алюминиевой гофры, соединительные элементы в виде полуколец, и внутренние перегородки, причем две перегородки имеют увеличенную по отношению к остальным толщину и образуют три хода рабочего тела с уменьшением проходного сечения от первого хода к третьему; верхнюю крышку конденсатной камеры с патрубком отвода конденсата рабочего тела, приваренную к нижней трубной доске и разделительной стенке конденсатной камеры; нижнюю крышку конденсатной камеры с продувочным штуцером, приваренную к нижней трубной доске и разделительной стенке конденсатной камеры, причем в нижних точках разделительной стенки конденсатной камеры выполнены отверстия для перетока конденсата рабочего тела.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является технологичная конструкция воздушного конденсатора с трехходовым равноскоростным движением пара, которая обеспечивается за счет уменьшения проходного сечения от первого хода к третьему, наружного расположения сварных швов в местах соединения крышек и разделительных стенок, увеличенной толщины перегородок многоканальных плоскоовальных труб, на которые устанавливаются разделительные стенки, что позволяет компенсировать технологические допуски при установке стенок, а также обеспечивает точечную приварку разделительных стенок к перегородкам труб и трубным доскам с последующей герметизацией примыканий припоем.
Сущность полезной модели поясняется чертежами (Фигура 1, Фигура 2, Фигура 3), на которых изображен конденсатор с воздушным охлаждением.
Конденсатор с воздушным охлаждением, включает верхнюю крышку паровой камеры 1 с патрубком подвода пара рабочего тела 2, приваренную к верхней трубной доске 3 и разделительной стенке паровой камеры 4; нижнюю крышку паровой камеры 5 с продувочным штуцером 6, приваренную к верхней трубной доске 3 и разделительной стенке паровой камеры 4; вваренные в трубные доски теплообменные радиаторы 7, установленные с уклоном в сторону слива конденсата и состоящие из многоканальных плоскоовальных труб, имеющих две плоские стенки с припаянным оребрением в виде алюминиевой гофры, соединительные элементы в виде полуколец, и внутренние перегородки, причем две перегородки 8 и 9 имеют увеличенную по отношению к остальным толщину и образуют три хода рабочего тела с уменьшением проходного сечения от первого хода к третьему; верхнюю крышку конденсатной камеры 10 с патрубком отвода конденсата рабочего тела 11, приваренную к нижней трубной доске 12 и разделительной стенке конденсатной камеры 13; нижнюю крышку конденсатной камеры 14 с продувочным штуцером 15, приваренную к нижней трубной доске 12 и разделительной стенке конденсатной камеры 13, причем в нижних точках разделительной стенки конденсатной камеры выполнены отверстия для перетока конденсата рабочего тела 16.
Конденсатор с воздушным охлаждением работает следующим образом.
Пар рабочего тела подается через патрубок подвода 2 в паровую камеру, образованную верхней крышкой паровой камеры 1 и разделительной стенкой паровой камеры 4, приваренной к верхней трубной доске 3 и перегородкам 8 многоканальных плоскоовальных труб. Далее пар движется в первый ход теплообменных радиаторов 7, где начинается конденсация рабочего тела с отводом тепла к охлаждающему воздуху. Конденсат рабочего тела стекает в конденсатную камеру, образованную верхней крышкой конденсатной камеры 10 и разделительной стенкой конденсатной камеры 13, приваренную к нижней трубной доске 12 и перегородкам 9 многоканальных плоскоовальных труб. Из конденсатной камеры жидкое рабочее тело стекает в патрубок отвода конденсата рабочего тела 11. Несконденсировавшийся пар рабочего тела разворачивается в конденсатной камере и движется во второй ход теплообменных радиаторов 7, который имеет меньшее проходное сечение, по отношению к первому ходу, что позволяет при снижении расхода поддерживать приемлемую по условиям теплопередачи скорость пара. За счет уклона радиаторов 7 конденсат из второго хода также сливается в конденсатную камеру. Несконденсировавшийся во втором ходе пар рабочего тела попадает в полость, образованную нижней крышкой паровой камеры 5 разделительной стенкой паровой камеры 4, где происходит поворот пара в третий ход, имеющий меньшее проходное сечение по отношению ко второму ходу. Конденсат из третьего хода сливается в полость, образованную нижней крышкой конденсатной камеры 14 и разделительной стенкой конденсатной камеры 13, и далее через отверстия 16 - в конденсатную камеру. В связи с тем, что третий ход радиаторов 7 омывается более холодным воздухом, чем первый, давление конденсации в третьем ходе будет ниже, чем в первом, следовательно, уровень конденсата в конденсатной камере будет ниже, чем уровень конденсата в третьем ходе. Разность уровней образует гидрозатвор, который препятствует нарушению последовательности прохождения паром ходов конденсатора. При необходимости вывода воздушного конденсатора в ремонт остатки конденсата рабочего тела дренируются через продувочный штуцер 15. Остатки пара рабочего тела удаляются из конденсатора продувкой через патрубки 2 и 11, а также через штуцеры 15 и 16.