Установка для охлаждения агрессивных сред

 

УСТАНОВКА ДЛЯ-ОХЛАЖДЕНИЯ АГРЕССИВНЫХ СРЕД, содержащая теплообменные аппараты с паровым и жидкостным пространствами, теплообменные поверхности, размещенные в паровом пространстве и соединенные поспедо- s вательно с образовани-ем циркуляционного контура для охлаждающей среды, и распределительные устройства для подачи в теплообменные аппараты промежуточного теплоносителя, соединенные последовательно с образованием контура, имеющего подводящую и отводящую ветви, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, в теплообменннх аппаратах дополнительно установлены.подЩоны , размещенные под теплообменными поверхностями h включенные в отводящую ветвь контура промежуточного теплоносителя, а распределительные устройства размещены в жидкостном СО пространстве теплообменных аппаратов,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) Г 28 )3 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PGHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3455837/24-06 (22) 24.06.82 (46) 30.09.83. Бкя. 9 36 (72) Ю.В. Виноградов, В.Г. Горшков, В.Н. Комиссаренко, В.М. Малахов и A.Â. Попов (53) 621.565.94(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 5496 75, кл. F 28 D 15/00, 19 75 .

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3004224, кл, F 28 2 15/00, 1980. (54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ

АГРЕССИВНЫХ СРЕД, содержащая теплообменные аппараты с паровым и жидкостным пространствами, теплообменные поверхности, размещенные в паровом пространстве и соединенные последовательно с образованием циркуляционного контура для охлаждающей среды, и распределительные устройства для подачи в теплообменные аппараты промежуточного теплоносителя, соединенные последовательно с образованием контура, имеюще го подводящую и отводящую ветви, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, в теплообменных аппаратах дополнительно установлены . поДцоны, размещенные под теплообменными поверхностями И включенные в отводящую ветвь контура промежуточного теплоносителя, а распределительные Я устройства размещены в жидкостном пространстве теплообменных аппаратов, 1044947 !зобретение Относится к иногосту— пенчатьг". Установкам для охлаждения и нагрева жидкостей и может был ь исполь-. зовано в теплоэнергетике и химической промп ленности, в частности в производстве серной, азотной и фосфорной кислот

Известна установка для охлаждения агрессивных сред, состоящая из герме-. тичных теплообменных аппаратов с испарительной и конденсаторными частя- )0 ми, паровым и жидкостным пространствами для промежуточного теплоносителя и размещенными в них теплообменными поверхностями с каналами для сред, соединенными последовательно с образованием раздельного циркуляционного контура (13 .

Недостатком указанной установки является высокая металлоемкость и, соответственно, низкая экономичность, обусловленные малым коэффициентом теплопередачи отохлаждаемой агрессивной жидкости к промежуточному теплоносителю.

Наиболее близкой к предлагаемой является установка для охлаждения агрессивных сред, содержащая теплообменные аппараты с паровым и ><идкостным пространствами, теплообменнь|е поверхности, размещенные в паровом пространстве и соединенные последо- 30 вательно с образованием циркуляционного контура для охлаждающей средЫ, и распределительные устройства для подачи в теплообменные аппараты промежуточного теплоносителя, соединенные 35 последовательно с образованием контура, имеющего подводящую и отводящую ветви (2J .

Недостатком известной установки являетя низкий коэффициент теплопе- 4g редачи, обусловленный тем, что теп- лообмен между горячей агрессивной жидкостью и промежуточным теплоносителем в жидкостном пространстве теплообмен но го аппарата осуществляет.З ся через теплообменную поверхность.

Цель изобрегенич — интенсификаIJHR геплообмена.

Указанная цель достигается тем, что в установке для охлаждения агрессивных сред, содержащей теплообменные аппараты с паровым и жидкост ным пространствами, теплообменные поверхности, размещенные в паровом пространстве и соединенные последовательно с образованием циркуля- ээ ционного контура для охлаждающей среды, и распределительные устройства для подачи в теплообменные аппараты промежуточногo теплоносителя, соединенные последовательно с обра — 60 зованием контура, имеющего подводящую и отводящую ветви, в теплообменных аппаратах дополнительно установлены поддоны, размещенные под теплообменными поверхностями и включенние в о водящую вет Br= контура промежуто:.-.г-о теплоносителя, а распределит:-льные устройства размещены в жидкостном пространстве теплообменных аппаратов.

В качестве промежуточного теплоносителя могут быть использованы в низкокипящие 40-60 С органические теплоносйтели, инертные по с гномению к горячей агрессивной жидкости и воде . Например, для охлаждения серной кислоты в качестве промежуточного теплоносителя могут быть использованы фреоны (фреон-30, фреон113 и т. п. ) химически стойкие в среде серной кислоты. Кроме того, плотность промежуточного теплоноси теля Должна быть ниже, чем плотность охлаждаемой агрессивной жидкости, что способствует противотоку сред в жидкостном пространстве теплообменного аппарата и отделению агрессивной жидкости от промежуточного теплоносителя.

На чертеже схематично изображена предлагаемая установка.

Установка для охлаждения сред состоит из ряда однотипных последовательно включенных герметичных теплообменных аппаратов 1 с жидкостным

2 и паровым 3 пространствами и размещенными в последнем теплообменными поверхностями 4 с последовательно соединенными каналами для о;-лажцаюшей среды, распределительных .Устройств (барботеров) 5, раэмещек— ных в жидкостных пространствах поц слоем охлаждаемой агрессивной жидкос ти,поддонов 6 для сбора промежуточно.

ro теплоносителя, размещенных под теплообменными поверхностями

4, сборников промежуточного -..åï"лоносителя 7 и охлаждаемой агрессивной жидкости 8, циркуляционных насосов 9 промежуточного теплоносителя и охлаждающей: среды 10 и насоса для перекачки агрессивной жидкости 11.

Сборник 7 промежуточного теплоносителя, циркуляционный касос 9, распределительные устройства (барботеры )55 и поддоны 6 образуют циркуля. ционный контур промежуточ;oro геплоносителя с подводящей ветвью 12 и отводящей; ветвью 13. Уст- íîâ:êà может быть снабжена источником 14 горячей агрессивной жидкости, складом 15 охлажденной агрессивной жидкости, потребителем 16 тепла, трубопроводом

17 охлаждающей среды.

Установка работает следующим образом.

Горячую агрессивную жидкость . на.пример серную кислоту, выходящую из источника 14 подают последовательно в жидкостное пространство 2 каждого теплообменного аппарата 1„ где за счет контактного теплообмена между

10 4494 7 горячей агре=с явной жидкостью и яре- ме <уточным теплоносителем, например фреоном, происходит нагрев и испарение последнего и охлаждение агрессивной жидкости ° Охлажденная агрессивная жидкость поступает в сборник 8, а затем насосом 11 перекачивается на склад 15.

Промежуточный теплоноситель из сборника 7 циркуляционным насосом

9 по подводящей ветви 12 подают 10 к распределительным устройствам (барботерам ) 5 в жидкостное пространство каждого теплообменного аппарата 1. Распределительные устройства

5 расположены под слоем горячей аг- 5 рессивной жидкости. Так как плотность промежуточного теплоносителя ниже,-чем плотность охлаждаемой агрессивной жидкости, то в жидкостном пространстве среды движутся про. тивотоком. Промежуточный теплоноситель нагревается и испаряется, охлаждая агрессивную жидкость. Пары промежуточного теплоносителя поступают в паровое пространство 3 тепло:обменного аппарата, где конденсируются на теплообменных поверхностях

4 и собираются в поддонах 6, а затем по отводящей ветви 13 поступают в сборник 7.

Охлаждающую среду, например оборотную воду или воду системы водоподготовки котельных, ТЭЦ, из потребителя 16 тепла циркуляционным насосо! 9 по трубопроводу 17 подают в соединенные последовательно каналы теплообменных поверхностей 4, размещенных в паровых пространствах 3 каждого теплообменного аппарата. Проходя по каналам теплообменных поверхностей охлаждающая среда нагревается за счет конденсации промежуточного теплоносителя и возвращается потребителю 16 .

Использование предлагаемый установки приводит к непосредственному контакту горячей агрессивной жидкости и промежуточного теплоносителя в жидкостном пространстве теплообменного аппарата, способствует интенсификации теплообмена и снижает металлоемкость установки в целом.

Е ПП П Заказ 7530/37

Тираж 672 Подписное

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