Здесь я рассматриваю конструктивную идею: удалять конденсат с обращённой к пару поверхности через отверстия во внутренней обечайке. В главе 4 Ляндзберг и Латкин сопоставляют два трёхобечаечных исполнения. Они различаются тем, где проходит охлаждающая среда и каким путём жидкость пересекает стенку аппарата.
Вариант А: промежуточная камера конденсата
На рис. 4.2 а внутренняя перфорированная обечайка обозначена 1, следующая 2, наружная 3. Конденсат проходит через 1 в пространство 1–2 и отводится из него. Охлаждающая среда циркулирует в пространстве 2–3. Таким образом, зона сбора конденсата отделяет внутреннюю поверхность от охлаждающей рубашки.
В книге этот вариант отнесён к работе Беловой, Латкина и Трухина 2002 года. Далее я сопоставляю исполнения в изложении монографии Ляндзберга и Латкина.
Вариант Б: проход конденсата через охлаждаемое пространство
В предложенном авторами варианте 4.2 б обечайки 1 и 2 соединены трубками. По ним конденсат выводится из рабочей камеры в пространство 2–3 и затем стекает вниз. Охлаждающая жидкость находится между 1 и 2. Теплота от пара передаётся охлаждающему агенту через внутреннюю стенку 1, а отводимые капли проходят через неё по отдельным каналам.
Авторы требуют наклонного расположения соединительных трубок для устойчивого отвода. Рис. 4.2 показывает принцип соединения слоёв, но не задаёт величину наклона, размеры проходов, уплотнения и полную схему дренажа. Я не назначаю эти детали по одному изображению.
Какой компромисс обсуждается
Отвод жидкости через стенку предназначен для ограничения накопления плёнки и изменения контакта отведённого конденсата с паровым потоком. В варианте А появляется промежуточная камера на пути теплоотвода. В варианте Б охлаждающая среда подведена ближе к внутренней поверхности, но возникают многочисленные соединения трубок с двумя обечайками.
Авторы обсуждают технологическую сложность изготовления и возможность теплообменного действия соединительных трубок. Я различаю эти проектные соображения и результаты сравнительных испытаний. По одному рисунку не делаю вывода о выигрыше теплосъёма, устойчивости дренажа или экономической эффективности.
Что определяет выбор исполнения
Самостоятельный признак узла — распределённое удаление конденсата через внутреннюю стенку. Он отличается от кольцевого сборника ниже камеры в экспериментальном вихревом конденсаторе. Для выбора исполнения нужны проверка тепловых сопротивлений, гидравлики отвода, герметичности разделения сред и технологичности изготовления. Число обечаек и наличие отверстий сами по себе этих вопросов не решают.
Другой узел отвода: Нижний узел вихревого конденсатора с центральным пароотводом.
Связанные разборы
- Вихревой конденсатор: плёнка, унос и остаточный пар
- Плёночная конденсация: сопряжение пара и жидкости
Источники и материалы
Основной источник
А. Р. Ляндзберг, А. С. Латкин. «Вихревые теплообменники и конденсация в закрученном потоке», 2004. Глава 4, с. 115–116, рис. 4.2 а–б: два исполнения стенки с отводом конденсата.
Источники конструктивного сопоставления
Белова Т. П., Латкин А. С., Трухин Ю. П. «Основы комплексного использования ресурсов высокотемпературных геотермальных теплоносителей». Владивосток: Дальнаука, 2002. 244 с. Источник варианта А по ссылке 15 в монографии Ляндзберга и Латкина, с. 135.