Тепломассообменный аппарат

 

Изобретение относится к устройствам обработки воздуха, обеспечивающим подачу воздуха с заданной , а также с регулируемым расходом и влажностью. Цель изобретения - улучшение тепломассообмена и снижение ri гидравлического сопротивления. Дополнительные тангенциальные патрубки (ТП) 6 подвода воздуха служат для закрутки воздуха в сторону, противоположную закрутке ТП 2. Обечайка 8 сверхзвукового диффузора 7, установ (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) (5))4 24 F 3 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) .3895105/29-06 (22) 15.05.85 (46) 23.08.87. Бюл. Ф 31 (71) Казанский научно-исследовательский технологический и проектный институт химико-фотографической промышлеHности (72) Ю.И. Осипенко, P,Ø. Аюпов, М.Н. Перминов, IO.Â, Никирягин,, Д..Г. Шайхиева и А.А. Халатов (53) 097.94(088.8) (56) Авторское свидетельства СССР

Р 449221, кл. F 28 С 3/06, 1968. (54) TEIIJIOMACCOOHMEHHbIA АППАРАТ (57) Изобретение относится к устройствам обработки воздуха, обеспечивающим подачу воздуха с заданной т-рой, а также с регулируемым расходом и влажностью. Цель изобретения — улучшение тепломассообмена и снижение гв гидравлического сопротивления. Дополнительные тангенциальные патрубки (ТП) 6 подвода воздуха служат для закрутки воздуха в сторону, противоположную закрутке ТП 2. Обечайка 8 сверхзвукового диффузора 7, установ13321 ленного в вертикальном корпусе (ВК) 1 в зоне ТП 2, 6, образует с ВК 1 кольцевой канал 9. Разделительная емкость

10 сообщена с. разделительной камерой (РК) 4. Один конец трубопровода 11 расположен в емкости 10, а ветви 12 и 13 другого конца подсоединены к

ВК 1 в зоне канала 9, Ветвь 12 снабжена шибером,14 и нагревателем 16, а ветвь 13 — шибером 15 и охладителем

17. Для подсоса вторичного воздуха

06 в ВК 1 со стороны патрубка 3 подвода жидкости выполнены отверстия 18, Диаметр PK 4 составляет 1,8-2 диаметра

ВК 1, а высота PK 4 равна диаметру последнего. PK 4 установлена между

ВК 1 и емкостью 10 на расстоянии от места подсоединения ТП 2 и 6, составляющем i/3-2/3 длины ВК 1, Работа аппарата происходит в режиме десорбера с восстановлением влагопоглотительных свойств рабочей жидкости.2 ил.

Изобретение относится к кондиционированию воздуха, а именно к устройствам обработки воздуха, обеспечивающим подачу воздуха с заданной температурой, а также с регулируемым 5 расходом и влажностью.

Цель изобретения — улучшение тепломассообмена и снижение гидравлического сопротивления.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема тепломассообменного аппарата; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Тепломассообменяый аппарат содержит вертикальный корпус 1 с двумя тангенциальными патрубками 2 подвода воздуха и патрубком 3 подвода жидкости, установленным в верхней части корпуса 1 по его оси, и разделительную камеру 4 с установленной в ней спиральной двухзаходной вставкой 5.

Аппарат снабжен двумя дополнительными тангенциальными патрубками б подвода воздуха для закрутки воздуха в сторо25 ну, противоположную закрутке первыми двумя патрубками 2, сверхзвуковым диффузором 7, установленным в корпусе 1 в зоне патрубков 2 и 6 подвода воздуха и имеющим обечайку 8, образующую с корпусом 1 кольцевой канал 9, разделительной емкостью 10, сообщенной с камерой 4, и трубопроводом 11, один конец которого расположен в разделительной емкости 10, а другой имеет две ветви 12 и 13, подсоединен- 35 ные к корпусу 1 в зоне кольцевого канала 9 и снабженные шиберами 14 и

15, причем одна ветвь 12 снабжена нагревателем 16, другая — охладителем

17, в корпусе 1 со стороны патрубка

3 подвода жидкости выполнены отверстия 18 для подсоса вторичного воздуха, а разделительная камера 4 размещена между корпусом 1 и емкостью 10, имеет диаметр D составляющий 1,8-2 диаметра d кKоoр п у с а 1, и высоту 1,, равную диаметру D последнего, и установлена от места подсоединения патрубков 2 и 6, воздуха на расстоянии 1, составляющем 1/3-2/3 длины L корпуса

1. Внутри патрубка 3 подвода жидкости установлено активное сопло 19 с конусом 20. Кольцевой канал 9 снизу закрыт диафрагмой 21. Емкость 10 в свою очередь опущена в емкость 22, На боковой поверхности емкости 22 установлен влагоотделитель 23.

Для откачки жидкости из емкостей

10 и 22 установлены насосы 24 и 25, нагнетательные линии которых связаны с патрубком 3.

В кольцевом пространстве теплообменников установлены проволочные турболизаторы 26. Отверстия 18 образованы корпусом 1.и осевыми лопатками 27.

Аппарат работает следующим образом.

Жидкая среда подается по тангенциально расположенным патрубкам 3 подвода жидкостной среды в активное сопло 19. Истекая из последнего в виде факела жидкости, жидкостная среда захватывает вторичный воздух,поступающий через отверстия 18 подсоса вторичного воэцуха с осевыми лопатками 27, установленными под углом к оси потока газообразной среды. Образовавшаяся вращающаяся жидкостно-га1332106

50 зовая смесь поджимается в зоне кольцевого канала 9 диафрагмой 21 и интенсивно закручивается за счет энергии удара струи. Вследствие этого увеличения вращения поверхность кону5 са факела перестраивается, и за счет центробежных сил прижимается к внутренней поверхности кольцевого канала

9, образуя при этом плотный, непрони- 10 цаемый для газа слой жидкости, что .способствует возрастанию эжекционной способности факела, которая уже не зависит от диаметра капель диспергированной жидкости. Образовавшаяся жидкостно-газовая смесь поступает в сверхзвуковой диффузор 7, где кинематическая энергия потока частично превращается в потенциальную. Газовая среда под давлением поступает по тан- 20 генциально расположенным патрубкам

2 и 6 в кольцевое пространство,образованное корпусом 1 со стенками диффузора 7, закручивается в противоположных направлениях и разделяется на 25 два потока. Первый поток поступает в кольцевое пространство, образованное стенкой диффузора 7 и обечайкой 8, вытекает кольцевой струей, направленной снизу вверх противоположно жидкому факелу, турбулизирует его поверхность и отжимает жидкостный факел к стенке кольцевого канала 9, существенно улучшая при этом процесс эжекции газовоГо потока из атмосферы, 35 проходящей через осевые лопатки 27.

Полученная газовоздушная смесь поступает в диффузор 7, Второй поток поступает в кольцевое пространство, образованное вертикальным корпусом 1 40 со стенками диффузора 7, где кине-. тическая энергия потока расходуется на создание зоны разрежения на выходе издиффузора 7. 3а счет создания перепада давления на входе и выходе из диффузора 7 первый газожидкостный поток увеличивает свою скорость течения и на выходе из диффузора 7 смешивается с вторым газовым потоком. Смешанный газожидкостный поток поступает в разделительную камеру 4 с размещенной в ней двухзаходной спиральной вставкой 5, на лопатках которой создается эмульсионный поток газа и жидкости.

Разделение жидкостно-газового потока на газ и жидкость происходит в емкости 22, причем одна .часть газово,го потока проходит через влагоотделитель 23, осушается и подается на технологические нужды, другая часть (a 25K) поступает снизу в трубопровод 11, разделяется нагреватель 16 и охладитель 17 типа "труба в трубе" и поступает в кольцевое сечение канала 9. За счет кинетической энергии первого газового потока, вытекающего через кольцевое сечение, создается разрежение в зоне диафрагмы 21 и соответственно перепад давления газа на входе в трубопровод 11 и выходе из него.

Часть жидкости поступает в трубопровод 11 навстречу газовому потоку, в виде пленки накапливается из внутренней поверхности труб в нагревателе

16 и охладителе 17 и стекает затем по трубопроводу 11 в емкость 10. Из емкостей 10 и 22 насосами 24 и 25 жидкость подается под давлением в тангенциально расположенные патрубки 3 активного сопла 19. Иежкольцевое пространство теплообменника 17 заполнено охлаждающей жидкостью (например, этиленгликолем), поступающей из холодильной станции. За счет интенсивного теплообмена, создаваемого турбулизаторами 26, снимается тепло от пленки жидкости, нанесенной на внутреннюю поверхность охладителя 17, и регулируется температура жидкости, подаваемой в емкость 10, Аналогично межкольцевое пространство нагревателя 16 заполнено паром с отводом конденсата из нижней части. При этом происходит нагрев пленки жидкости, подаваемой на внутреннюю поверхность охладителя 16 и сливаемой затем в емкость 10. При закрытии шибера 15 работает только нагреватель 16, а при закрытии шибера

14 — только охладитель 17.

При использовании в качестве жидкости хлористого лития, хлористого кальция или аналогичных им других влагопоглотителей предлагаемый аппарат работает в режиме осушки воздуха (газа).

Изменением перемещения сопла 19, соединенного с конусом 20, в положение, закрывающее сечение диффузора 7 при закрытом шибере 15 и открытом шибере 14 весь поток жидкости подается в нагреватель 16,. нагревая его до 105-110 С паром, подаваемым в межтрубное пространство. Воздух подается через тангенциальные патрубки 6, затем отработанный, насыщенный влагой, 1332106 отнятой у жидкости, воздух выбрасы- вается через влагоотделитель 23, Составитель Г, Турунов

Техред Л.Сердюкова Корректор А. Тяско

Редактор И, Горная

Заказ 3790/34 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, .Ф)т. Проектная, 4

Таким образом, работа аппарата осушки воздуха происходит в режиме десорбера, восстанавливая влагопогло тительные свойства рабочей жидкости (например, хлористого лития) .

Формула изобретения

Тепломассообменный аппарат, содержащий вертикальный корпус с двумя тангенциальными патрубками подвода воздуха и патрубком подвода жидкости, установленным в верхней части корпуса по его оси, и разделительную камеру с установленной в ней спиральной двухзахоцной вставкой, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения тепломассообмена и снижения гидравлического сопротивления, аппарат снабжен двумя дополнительными тангенциальными патрубками подвода воздуха для закрутки воздуха в сторону,противоположную закрутке первыми двумя патрубками, сверхзвуковым диффузором, установленным в корпусе в зоне пат5 1 рубков подвода воздуха и имекицим обечайку, образующую с корпусом кольцевой канал, разделительной емкостью, сообщенной с камерой, и трубопроводом, один конец которого расположен в разделительной емкости, а другой имеет две ветви, подсоединенные к корпусу в зоне кольцевого канала и снабженные шиберами, причем одна ветвь снабжена нагревателем, другая — охладителем, в корпусе со стороны патрубка подвода жидкости выполнены отверстия для подсоса вторичного воздуха, а разделительная камера размещена между корпусом и емкостью, имеет диаметр," составляющий 1,8-2 диаметра корпуса, и высоту, равную диаметру последнего. и установлена от места подсоединения патрубков воздуха на расстоянии,сос25 тавляющем 1/3-2/3 длины корпуса.