Теплообменник с жидким промежуточным теплоносителем

 

Изобретение относится к теЛлообменной технике и может быть использовано в топливосжигающих установках . Целью, изобретения является повышениетепловой эффективности путем обеспечения направленной циркуляции теплоносителя. Аппарат содержит двухкамерный корпус с на-/ клонными газопромывным окном 9 и проемами 13 и 14 для циркуляции теплоносителя из одной камеры в другую и обратно. Каждая камера разделена вертикальной поперечной перегородкой 8 на отсеки 10 и 11. В зазоре 12 между днищем и перегородкой 8 установлены горизонтальные перегородки 15. Проемы 13 и 14 размещены на разных уровнях относительно днища 8 корпуса. Окно 9 и проемы 13 и 14 разделены перемычками на параллельные каналы. Промежуточный теплоноситель дважды промьшается воздухом, увеличивая т-ру его нагрева. 1 з.п. ф-лы, 7 ил. а (С (Л aifuH -ю 00 сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<511 4 Р 28 Р 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3963283/24-06 (22) 08.10.85 (46) 23.02.87. Бюл. Р 7 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургической теплотехники и огнеупоров в цветной металлургии (72) В.П.Рычков, Г.П.Гостева, В.А.Ветцель и M.Ï.Ðû÷êîâ (53). 621.928.97(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 575117, кл.В 01 D 47/02, 1975.

Авторское свидетельство СССР

9 915907 кл.В 01 Р 47/02, 1980. (54) ТЕПЛООБМЕННИК С ЖИДКИМ IIPOMEЖУТОЧНЬМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к те*лообменной технике и может быть использовано в топливосжигающих ус„„Я0„„1291815 А 1 тановках. Целью. изобретения является повьппение тейловой эффективности путем обеспечения направленной циркуляции теплоносителя. Аппарат содержит двухкамерный корпус с на-.. клонными газопромывным окном 9 и проемами 13 и 14 для циркуляции теплоносителя из одной камеры в другую и обратно. Каждая камера разделена вертикальной поперечной перегородкой 8 на отсеки 10 и 11. В зазоре

12 между днищем и перегородкой 8 установлены горизонтальные перегородки 15. Проемы 13 и 14 размещены на разных уровнях относительно днища 8 корпуса. Окно 9 и проемы 13 и 14 разделены перемычками на параллельные каналы. Промежуточный теплоноситель дважды промывается воздухом, увеличивая т-ру его нагрева. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

1 129

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано в топливосжигающих установ-ках.

Цель изобретения — повышение тепловой эффективности путем обеспечения направленной циркуляции теплоносителя.

На фиг,l показан теплообменник, продольный разрез; на фиг.2 — сечение А-, А на. фиг.l; на фиг.-3 — сечение

Б-Б на фиг. 1; на фиг.4 — сечение .В"В на фиг.l; на фиг. 5 — сечение

Г-Г на фиг.l; на фиг. б — теплообменник при выполнении воздушной камеры двухступенчатой, продольный разрез; на фиг. 7 — теплообменник при выполнении обеих камер двухступенчатыми, продольный разрез.

Теплообменник с жидким промежуточным теплоносителем 1, заполняющим нижнюю часть футерованного корпуса 2 с днищем 3 и крышкой 4, содержит вертикальную стенку 5, разделяющую корпус 2 на камеры нагрева 6 и охлаждения 7 теплоносителя 1, каждая из которых разделена вертикальной поперечной перегородкой 8 с газопромывным окном 9 на отсеки 10 и 11 подвода и отвода теплообменивающихся сред соответственно.

Перегородки 8 плотно скреплены с крышкой 4 корпуса 2 и установлены с зазором 12 относительно днища 3, а в стенке 5 выполнены перепускные проемы 13 и 14 для циркуляции теплоносителя 1 из одной камеры 6 в другую камеру 7 и обратно. В зазоре 12 между днищем 3 и перегородками 8 установлены горизонтальные перегородки 15, плотно скрепленные с вертикальными перегородками 8 и стенкой 5, а перепускные проемы 13 и !4 размещены на разных уровнях относительно днища 3 корпуса 2; проем 13 над перегородками 15, а проем 14 под ними. Газопромывные окна 9 и проемы 13 и 14 разделены перемычками

16 на параллельные каналы 17. В отсеке 10 камеры б имеется сборник 18 шлама, выпадающего из теплоносите-. ля 1.

В верхней части отсеков 11 каждой камеры 6 и 7 размещен каплеуловитель 19 жидкого теплоносителя 1;

В качестве теплоносителя 1. применяется расплав солей щелочных металлов: KNOa, KNO, NaNOa, НаНОд„!

815 2

КОН, NaOH, Иа СОз, К СОз с температурой плавленйя 300-800 С, а также легкоплавкие расплавы шлаков системы K Π— Na<0-FeO — SiO < — CaO c. температурой плавления 800-1000 С.

Теплообменник работает следующим образом.

Греющая теплообменивающаяся среда, например дымовые газы, посту1О пают в отсек 10 камеры 6 и далее в наклонное газопромывное окно 9. При входе в него со скоростью 25 м/с дымовые газы захватывают верхний слой промежуточного теплоносителя и дробят его на мельчайшие капли и пену. При этом происходит практически мгновенный нагрев промежуточного теплоносителя 1 до температуры, . равновесной с температурой дымовых

20 газов, и соответствующее охлаждение дымовых газов, которые увлекают за собой нагретый теплоноситель 1 в отсек 11 камеры 6, где уровень теп25 лоно сителя 1 повышается под действием перепада уровней теплоносителя в отсеке 1 камеры 6 и отсеке 10 камеры 7..Нагретый теплоноситель 1 непрерывно поступает через проем 13 в отсек 10 камеры 7, в который подается нагреваемая теплообменивающаяся среда — воздух, который, входя в окно 9 со скоростью 25 м/с, механически за счет сил газожидкостного трения захватывает с собой верхний слой расплава нагретого промежуточного теплоносителя 1 и дробит его на мельчайшие капли и пену. При этом происходит практически мгновенный нагрев воздуха и соот-s ветствующее охлаждение промежуточного теплоносителя 1 до температуры теплового равновесия между газовой и жидкой фазами, определяемой тепло45 вым балансом процесса теплообмена.

Воздух увлекает за собой охлажденный теплоноситель 1 в отсек 11 камеры 7, где его уровень повышается и под действием этого уровня теплоно0 ситель 1 через проем 14 непрерывно возвращается в отсек 10 камеры 6 для повторного нагрева дымовыми газами.

Охлажденные дымовые газы освобождаются от капель теплоносителя I в каплеуловителе 19 и удаляются в дымовую трубу.

Нагретый воздух также освобождается от капель промежуточного

1291815

Фиг.2 теплоносителя 1 в каплеуловителе 19 и направляется в технологический агрегат, например в плавильную печь.

Наличие горизонтальных перегородок 15, плотно скрепленных с вертикальными перегородками 8, обеспечивает однонаправленную циркуляцию теплоносителя 1 из камеры 6 в камеру

7 и организованный его отвод из последней обратно в камеру 6 для пов- 1О торного нагрева, что повышает тепловую эффективность.

При выполнении воздушной камеры

7. двухступенчатой воздух дважды последовательно промывает нагретый промежуточный теплоноситель 1, что позволяет дополнительно повысить температуру нагрева воздуха и более полно утилизировать физическое тепло нагретых дымовых газов. 2О

При выполнении обеих камер 7 и 6 двухступенчатыми дымовые газы также дважды последовательно охлаждаются промежуточным теплоносителем 1, а холодный воздух дважды последова25 тельно нагревается этим теплоносителем .1, что позволяет еще более полно утилизировать тепло дымовых газов.

Формула изобретения 30

1.Теплообменник с жидким промежуточным теплоносителем, содержащий футерованный корпус с днищем и крьппкой, разделенный вертикальной стенкой на камеры нагрева и охлаждения теплоносителя, каждая из которых разделена вертикальной. поперечной перегородкой с газопромывным окном на отсеки подвода и отвода теплообменивающихся сред, причем упомянутые перегородки плотно скреплены с крышкой корпуса и установлены с зазором относительно его днища, а в стенке выполнены перепускные проемы для циркуляции теплоносителя из одной камеры в другую, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения тепловой эффективности путем обеспечения направленной циркуляции теплоносителя, он дополнительно содержит горизонтальные перегородки, установленные в упомянутом зазоре каждой камеры и плотно скрепленные с вертикальной перегородкой и стенкой, а перепускные проемы размещены на разных уровнях относительно днища корпуса над и под горизонтальными перегородками.

2. Теплообменник по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что газопромывные окна и проемы для циркуляции теплоносителя разделены перемычками на параллельные ка налы.

1291815

16 5 16

Фиг.Ф (м

Физ.7

Составитель Г. Петров

Техред В.Кадар

Редактор Г.Волкова

Корректор М, Самборская

Тиразк 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 223/40

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4