ИСПАРИТЕЛЬ КРИОГЕННЫХ ЖИДКОСТЕЙ

Полезная модель относится к области криогенной техники и может быть использована для испарения криогенной жидкости а также повышения температуры образовавшегося газа до температуры атмосферного воздуха при давлении до 200 МПа.
Известен испаритель для охлаждающих устройств (патент СА 1235687, МПК F28D 1/00). Канал для испарения хладагента представляет собой трубку, которая выполнена из легкого металла. Пластины также выполнены из легкого металла, а их толщина - меньше 0.2 мм. Испаритель охлаждает воздух путем теплообмена воздуха с хладагентом, который испаряют в канале трубки испарителя.
Недостатком известного испарителя является его невысокая производительность.
Известен также испаритель, содержащий тонкие металлические пластины и трубку, которая представляет собой канал для испарения хладагента, элементы для аккумулирования теплоты, отводимой от охлаждаемого воздуха, выполненные предпочтительно из алюминия, каждый элемент для аккумулирования теплоты содержит осевое отверстие, в осевом отверстии расположена трубка, внешняя поверхность трубки сопряжена с поверхностью осевого отверстия, а металлические пластины сопряжены с поверхностью элементов для аккумулирования теплоты (патент на полезную модель RU 114762, МПК F25D 11/00).
Недостатком данного испарителя является то, что зазор между трубкой и аккумулирующими элементами подвержен температурным изменениям, что крайне негативно сказывается на теплообмене.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности теплообмена испарителя.
Указанный технический результат достигается тем, что испаритель, содержащий тонкие металлические пластины, элементы для аккумулирования теплоты, выполненные предпочтительно из алюминия, каждый элемент для аккумулирования теплоты содержит осевое отверстие, в котором расположена трубка, представляющая собой канал для испарения хладагента, согласно заявляемому изобретению, каждый элемент для аккумулирования теплоты выполнен заодно с тонкими металлическими пластинами в виде литого цилиндра с наружным оребрением в поперечных плоскостях вдоль оси цилиндра и жестко связан с трубкой, образующей канал для испарения хладагента.
Тонкие металлические пластины, образованные поперечным наружным оребрением литого цилиндра в плоскостях его поперечного сечения, выполнены различными по ширине, чередующимися через один.
Боковые торцы металлических тонких пластин выполнены дугообразными.
Сущность технического решения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен испаритель в разрезе, на фиг.2 - вид слева, на фиг.3 -компоновка из нескольких испарителей, снабженная вентилятором для интенсификации теплообмена.
Заявленный испаритель содержит трубку 1, образующую канал 2 для прохождения криогенной жидкости, элемент для аккумулирования теплоты, выполненный в виде литого цилиндра 3, оребренного снаружи тонкими металлическими пластинами, различными по ширине 4 и 5, связанными между собой ребрами жесткости 6. Элемент для аккумулирования теплоты представляет собой литую фигуру из алюминия с осевым отверстием под трубку 1 и жестко связанную с ней. Жесткая связь достигается за счет алюминиевого литья под давлением с помощью поршневых машин с камерой прессования. Благодаря такому выполнению элемента для аккумулирования теплоты, устраняется микрозазор между трубкой и аккумулирующими теплоту элементами, образуются дополнительные каналы 7, увеличивающие площадь теплообменной поверхности.
Выполнение тонких металлических пластин, образуемых поперечным наружным оребрением литого цилиндра в плоскостях его поперечного сечения, различными по ширине, чередующимися через один, также способствуют улучшению теплообмена.
Боковые торцы металлических тонких пластин выполняют дугообразными для обеспечения одинаковой температуры на боковой дугообразной стороне пластины за счет одинакового расстояния от оси литого цилиндра).
В зависимости от необходимой производительности, можно применять компоновку из нескольких испарителей, а для интенсивного теплообмена снабжать испаритель вентилятором 8, направляя поток воздуха вдоль каналов 7.
Испаритель работает следующим образом вкупе со стационарной газификационной установкой.
Криогенная жидкость из газификационной установки попадает в трубку 1 с температурой - 196 градусов Цельсия, где мгновенно поглощает тепло от нее, равномерно распределяется по всей длине канала 2. Трубка 1, в свою очередь, поглощает тепло от элемента аккумулирования теплоты 3, который выполнен в виде сплошного литого элемента вместе с металлическими пластинами 4, 5 и ребрами жесткости 6. Окружающий воздух, проходя по каналам 7, благодаря большой площади теплообмена испарителя, эффективно нагревает элементы 3, 4, 5, 6, что способствует передаче теплоты трубке 1, а следовательно, закипанию жидкости, ее газификации и дальнейшему нагреву газа до температуры окружающего воздуха.
Выполнение испарителя подобным образом обеспечивает повышение эффективности теплообмена испарителя.