Контактный теплообменник

Контактный теплообменник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 Й (СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО14ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУВЛИН

09) (11) 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛА%6 ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3245816/24-06 (22 ) 16.02.81 (46 ) 15.08.83. Бюл. и 30 . (72) Г. М. Яковлев и И. И. Гавриленкова (71 ) Гродненское производственное.обьединение "Азот" им, С . О, Притыцкого (H ) 621,565.931.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 449221, кл. F 28 С 3/06, 1968, 2. Авторское свидетельство СССР и 832297, кл, F 28 С 3/06, 1979. (5" )(57 ) 1. КОНТАКТНЫЙ ТЕПДООБМЕННИК для охлаждения газа, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубками подвода и отвода контактирующих сред, размещенные ярусами по высоте корпуса конические контактные элементы, снабженные на выходе турбулизирующими решетками в виде дугообразных лопастей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена и повышения надежности работы, по высоте каждой лопас-. ти выполнена щель с отклоняющим козырьком на выпуклой стороне лопасти, а по оси корпуса- на входе в турбулизирующие решетки дополнительно уста новлены распределительные устройства.

2. Теплообменник по и. 1, о т л ич а ю.шийся тем, что распредели" тельные устройства выполнены в виде коаксиально установленных цилиндрических обечаек с коническими отбортов -. ками .

3. Теплообменник по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что лопасти по торцам ограничены усеченными кони- ® ческими поверхностями. .4. Теплообменник по пп, 1-3, о тл и чающий с я тем, что поверхности конических отбортовок параллельны коническим поверхностям, ограничивающим лопасти.

I 10353

Изобретение относится к устройствам для взаимодействия газа с жидкостью при проведении процессов тепломассообмена и может использоваться в теплоэнергетике. 5

Известен контактный теплообменник для охлаждения газа, содержащий кор< пус с тангенциальными патрубками для ввода газа, форсунку для подачи жидкости, контактные и сепарационное уст-10 ройства 1), Недостатки известного теплообменника- невысокая эффективность теплообмена и низкая степень осушки газа из-за уноса жидкости газовым по-током и нарушения пленочного движения жидкости.

Известен контактный теплообменник для охлаждения газа, содержащий верти- О кальный цилиндрический корпус с патрубками подвода и отвода контактирующих сред, размещенные ярусами по высоте корпуса конические контактные элементы, снабженные на выходе турбулизирующими решетками в виде ругообразных лопастей 1 21, Иввестный теплообменник характери-. зуется невысокой эффективностью тепломассообмена, обусловленной недостаточно развитой поверхностью контакта фаз, поскольку парожидкостный поток, поступая в турбулизирующую решетку, под действием сил сепарации и 35 гравитации разделяется на жидкостный и газовый потоки, причем жидкость стекает в нижнюю .часть лопастей. и вытекает в виде струй, а поверхность контакта при струйном движении жидкости незначительна. Теплообменник имеет ограниченный диапазон работы, так .как при низких скоростях потока в турбулизирующей решетке жидкая фаза c екает по стенке контактного 45 элемента нижележащей ступени „ не создавая циркуляционный контур, При высоких скоростях потока, благодаря значительному гидродинамическому напору движущейся смеси, над турбулизи- 50 рующей решеткой происходит накапливание жидкости, а потом .пульсационный провал на нижнюю ступень контакта.,Кроме того, значительная часть энергии, направленная на поднятие и 55 поддержание газожидкостной эмульсии, обусловливает повышенное гидравлическое сопротивление устройства.

Цель изобретения - интенсификация тепломассообмена и повышение надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что в контактном теплообменнике для охлаждения газа, содержащем вертикальный цилиндрический корпус с патрубками подвода и отвода контактирующих сред, размещенные ярусами по высоте корпуса конические контактные элементы, снабженные на выходе турбулизирующими решетками в виде дугообразных лопастей, по высоте каждой лопасти выполнена щель с отклоняющим козырьком на выпуклой стороне лопасти, а по оси корпуса на входе в турбулизирующие решетки дополнительно установлены распределительные устройства, Кроме того, распределительные устройства выполнены в виде коаксиально установленных цилиндрических обечаек с коническими отбортовками, лопасти по торцам ограничены усеченны<ми коническими поверхностями, причем поверхности конических отбортовок параллельны коническим поверхностям, ограничивающим лопасти, На фиг. 1 схематически изображен контактный теплообменник, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.

Контактный теплообменник для охлаждения газа содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с патрубками

2 и 3 подвода газа и жидкости, с патрубками 4 и 5 отвода газа и жидкости, размещенные ярусами по высоте корпуса конические контактные элементы 6, снабженные на выходе турбулизирующими решетками 7 в виде ругообразных лопастей 8, по высоте каждой из которых выполнена щель 9 с отклоняющим козырьком 10 на выпуклой стороне лопасти 8, а по оси корпуса 1 на входе в турбулизирующие решетки 7 дополнительно установлены распределительные устройства в виде коаксиально установленных цилиндрических обечаек 11 с коническими отбортовками 12, Лопасти 8 по торцам ограничены усеченными коническими поверхностями 13, причем повврхности конических отбортовок

12 параллельны коническим поверхностям 13, ограничивающим лопасти.

8, Кроме того, теплообменник содер3 l0 жит форсунку 14, конусообразный отражатель 15, а. также выполненное в нижнем торце турбулизирующей решетки 7 отверстие l6 и сепарационное устройство 17.

Теплообменник работает следующим образом.

Насыщенный горячий газ поступает в корпус 1 через патрубок 2, где орошается холодной жидкостью, подаваемой в корпус через патрубок 3 и форсунку 14. Нисходящий газожидкостный поток направляется корпусом 1 на распределительное устройство и проходит через цилиндрические обечайки 11 с коническими отбортовками

12, где делится на несколько кольцевых слоев, что обеспечивает распределение жидкой фазы по высоте лопастей 8 и позволяет использовать для контакта сред всю поверхность этих лопастей и тем самым расширить диапазон эффективной работы устройства при изменении нагрузок. Далее разделенные. газожидкостные потоки, проходя между дугообразными лопастями 8; приобретают вращательное движение. При этом капли жидкости на лопастях 8 сливаются в пленку, которая центробежной силой потока

35395 продавливается череа щели 9 в пространство между лопастями 8, причем

1 за счет сужения потока в момент прохождения щелей скорость его увеличивается, он инжектируется соседним потоком на мелкие капли, создавая высокоразвитую постоянно обновляющуюся зону контакта. Часть газожидкостного потока, проходя через отве1р рстия 16, соударяется с потоком, входящим из турбулизирующей решетки

7, при этом потоки интенсивно перемешиваются, создавая дополнительную зону контакта. Газожидкостный поток последовательно проходит через контактные элементы 6 и поступает в сепарационное устройство 17, где происходит разделение фаз. Жидкость, отброшенная на конусообразный отражатель Т5, стекает в нижнюю часть корпуса 1 и отводится через патрубок 5. Охлажденный и отсепарированный газ отводится через патрубок 4.

Предлагаемое устройство, позволяет ин тенсифи ци роват ь тепломассообмен за счет создания высокоразвитых и постоянно обновляющихся зон контакта фаз и повышает надежность работы.

1035395

1035395

Ф2/2.2

Составитель Н. Заикина

Техред М. Гергель Корректор И. Ватрушкина

Редактор С. Лисина

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5808/39 Тираж 6 2 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5