Вихревой аппарат для проведения тепломассообменных процессов в поле центробежных сил

Вихревой аппарат для проведения тепломассообменных процессов в поле центробежных сил

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союэ Советскик

Социалистических

Рес уб

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 25. 06. 79 (21) 2815752/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (5l)M. Кл.

В 01 0 3/06

F 22 В 29/08

ЗЬеуааротвенный квинтет

СССР ао делен изобретений и открытий

Опубликовано 15 ° 10 ° 82. Б оллетень №38 (53) УДК66.048. .541(088.8) Дата опубликования описания 18. 10.82 и ВМА зт н < ИЙТ1тф„

ТИ 1ецщц „. I

Б"ьлиоТщл (72) Авторы изобретения

В. П. Кащеев и В. А. Левадный (7l ) Заявитель

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (54) ВИХРЕВОЙ АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ

ТЕПЛОЙАССООБг1ЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

В ПОЛЕ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ СИЛ

Изобретение относится к вихревым устройствам для проведения тепломас" сообменных процессов в системах жидкость-пар, твердое тело — жидкость или газ, жидкость - газ и может быть применено в химической, энергетической, нефтеперерабатывающей, металлургической промышленности.

Известно вихревое устройство для проведения процессов тепломассообмена в поле центробежных сил - для испарения конденсированных сред, содержащее цилиндрический корпус, разделенный внутри поперечной перегородкой на две камеры с плоскими торцовыми стенками. Центральное отверстие в поперечной перегородке имеет диаметр больше диаметра .отверстия для вывода пара, а подводящий и от водящий патрубки установлены тангенциально (1 ).

Недостатком данного вихревого ап парата является плохое качество гене2 . рируемого пара за счет выноса влаги вдоль плоских торцов вихревой камеры, в которой происходит кипение жидкой среды.

Известен вихревой аппарат для проведения тепломассообменных процессов в поле центробежных сил в устойчивом взвешенном слое твердых частиц, содержащий цилиндрический. корпус с тан1О генциальными патрубками для ввода рабочей среды, гиперболические торцовые крышки, выполненные в крышках осевые отверстия для вывода рабочей среды f2).

1з Хотя в такой вихревой камере и происходит удержание среды при проведении процессов тепломассообмена за счет гиперболических торцовых стенок, однако качество и интенсивность са2 мого процесса тепломассообмена в ней низкие.

Низкое качество процессов теплообмена в таком вихревом аппарате

965441 объясняется термомеханической неустойчивостью тепловыделяющего кипящего слоя в нем, а низкая интенсивность процессов тепломассообмена объясняется неравномерностью поля температур в объеме центробежного кипящего слоя в аппарате.

Целью изобретения является интенсификация процессов тепломассообмена. 1О Поставленная цель достигается тем, что в вихревом аппарате для проведения процессов тепломассообмена, содержащим цилиндрический корпус с тангенциальными патрубками для вво- 15 да рабочей среды, торцовые крышки, внутренняя поверхность которых выполнена в виде поверхностей вращения с криволинейной образующей, выполненные в крышках осевые отверстия для 2а вывода пара, внутренние стенки торцовых крышек выполнены по образующим, имеющим разную кривизну.

На фиг. 1 изображен вихревой аппарат, поперечный разрез; на фиг, 2 - 25 разрез А-А на фиг. 1.

Аппарат содержит цилиндрический корпус 1 с плоским основанием, тангенциальные патрубки 2 и 3 для рабочей среды, торцовые крышки 4 и 5, внут- щ ренняя поверхность которых выполнена с разной кривизной, осевое отверстие 6 для вывода жидкости. !(рышки 4 и 5 образуют вихревую камеру 7, отверстие 8 для отвода пара. Вдоль основания выполнена камера

Аппарат работает следующим образом.

Жидкость, нагретая до температуры ниже температуры насыщения при задан- „„ .ном давлении, подается по тенгенциальному патрубку 2 в вихревую каме ру 7, из которой закрученный поток жидкости стремится пройти в центральное отверстие б. При уменьшении радиу-4 са потока скорость жидкости нарастает вследствие сохранения момента чколичества движения, а давление в ней падает. На определенном радиусе давление станет равным давлению насыще50 ния при заданной температуры, а на меньших радиусах - меньше давления насыщения. В результате на этих участках происходит объемное кипение жидкости. Под действием возникшего в верхней камере градиента давления по радиусу пузырьки пара стремятся к оси и собираются в центральной части, из которой пар отводится через отверстие 8, Разная кривизна противоположных крыш"к 4 и 5 обуславливает градиент давления по ее высоте, что совместно с градиентом давления по радиусу приводит к интенсивному перемешиванию среды, в которой идет процесс теплообмена. Перемешивание приводит к ликвидации термомеханической неустойчивости и выравниванию температур в кипящем объеме, что приводит к повышению паропроизводительности и качества генерируемого пара.

Неиспарившийся остаток жидкости попадает в нижнюю камеру 9, где он, стремясь к периферийному тангенциально-установленному выходному патрубку 3, раскручивается, тем самым восстанавливая давление в системе.

Применение предлагаемого вихревого аппарата в качестве испарителя обеспечивает по сравнению с известными повышение производительности на

504; улучшение качества пара в 3, 57 раз; улучшение качества пресной во" ,ды при работе испарителя в режиме опреснения s 10 раз. формула изобретения

Вихревой аппарат для проведения тепломассообменных процессов в поле центробежных сил, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальными патрубками для рабочей среды, торцовые крышки, внутренняя поверхность которых выполнена в виде поверхностей вращения с криволинейной образуюцей, выполненные в крышках осевые отверстий для вывода пара, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процессов тепломассообмена, внутренние стенки торцовых крышек выполнены по образующим, имеющим разную кривизну.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 411269, кл. F 22 В 29/08, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

N 216618, кл. В 01 J 8/ 14, 1968.

965441

0 l0Jb

b ol > 1

000 !3

/, о

o (lt / II о

I l1l I 11 il <1

1 111 1о

t l l l l j

ФР2.1

A-A

Составитель Е. Сотникова

Техред М. Гергель

Редактор А. Гулько

Корректор А. Гриценко й

ТиРаж 734 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета ССРР по делам изобретений и.открытий

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

Заказ 7728/4

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 !

) !

bl o о а

0 (0i

0 0 1ю о

ll, 1l i