Контактный теплообменник

 

Использование: теплоэнергетика, утилизация тепла уходящих газов. Сущность изобретения: греющий теплоноситель (ГТ) поступает в корпус 1 двумя потоками через тангенциальные патрубки 2 и 3. В последних потоки предварительно орошаются. Вода, поступающая через оросительное устройство 11, контактирует с потоками ГТ и движется по сложной спиралеобразной траектории. На формирование траектории движения потоков ГТ оказывают влияние коаксиально расположенные по оси корпуса 1 обечайки 5 и 6, первая из которых подключена к патрубку 2. В зоне обечаек на корпусе размещен кольцевой желоб 10, накапливающий воду, которая далее поступает в патрубок 2. 1 ил.

Изобретение относится к контактным теплообменникам, в частности к теплообменным аппаратам центробежного типа, и предназначено для использования в промышленности с целью утилизации тепла уходящих газов от теплотехнологического оборудования.

Известен контактный теплообменник, содержащий рабочую камеру, тангенциальные патрубки для подвода газообразной среды, расположенные в верхней и нижней частях камеры, патрубок для отвода среды, расположенный в верхней части камеры, два коаксиально расположенных вдоль оси камеры полых цилиндра, образующих направляющие каналы, при этом наружный цилиндр соединен с нижним входным тангенциальным патрубком, цилиндрический насадок, соединенный с входным патрубком, и распределитель влаги, выполненный в виде трубки, установленной по оси рабочей камеры, и имеющий не менее одного элемента распыления влаги, которые расположены между выходными тангенциальными патрубками. При этом элементы распыления влаги выполнены в виде участков перфорированных отверстий или в виде форсунок, диаметр каждой из которых не превышает внутреннего диаметра коаксиального цилиндра.

Недостатком этого теплообменника является то, что в данной конструкции не реализованы все возможности, позволяющие дополнительно увеличить температуру нагреваемого теплоносителя.

Целью изобретения является увеличение температуры нагреваемого теплоносителя.

Для этого в контактном теплообменнике, содержащем рабочую камеру, тангенциальные патрубки для подвода газообразной среды, расположенные в верхней и нижней частях камеры, патрубок для отвода среды, размещенный в верхней части камеры, два коаксиально расположенных вдоль оси камеры полых цилиндра, образующих направляющие каналы, при этом наружный цилиндр соединен с нижним входным тангенциальным патрубком, полый отводящий цилиндр, соединенный с входным патрубком, и распределитель влаги, выполненный в виде перфорированной трубки, установленной по оси рабочей камеры, на внутренней поверхности камеры соосно с направляющими цилиндрами расположен кольцевой канал, соединенный с нижним тангенциальным патрубком для подвода греющей среды.

Таким образом сравнительный анализ предлагаемого технического решения с известным позволяет сделать вывод о соответствии предложения критерию "новизна" и "существенные отличия".

На чертеже представлено поперечное сечение теплообменника.

Теплообменник содержит рабочую камеру 1, тангенциальные патрубки 2 и 3 для подвода газообразной среды. При этом патрубок 2 расположен в нижней части рабочей камеры 1, а патрубок 3 - в верхней части, патрубок 4 служит для отвода газообразной среды.

Коаксиально расположенные вдоль оси камеры полые цилиндры 5 и 6 образуют направляющие каналы 7 и 8, при этом наружный цилиндр 5 соединен с нижним патрубком 2 для подвода газообразной среды, а цилиндрический насадок 9 соединен с отводящим патрубком 4. Соосно с полыми цилиндрами 5 и 6 расположен кольцевой канал 10, соединенный с нижним тангенциальным патрубком 2 для подвода греющей среды.

Распределитель 11 влаги расположен вдоль оси рабочей камеры 1 и имеет или участки перфорированных отверстий, или форсунки, расположенные на всем протяжении между тангенциальными патрубками 2 и 3 для подвода газообразной среды.

Теплообменник работает следующим образом.

Газообразная среда подается одновременно навстречу друг другу через верхний 3 и нижний 2 тангенциальные патрубки, благодаря которым приобретает винтообразное движение.

Благодаря наличию форсунок в тангенциальных патрубках 2 и 3 газообразная смесь орошается, что обеспечивает контактный теплообмен между газообразной средой и жидкостью. Далее теплопотоки перемещаются по замкнутым траекториям, направленным навстречу друг другу. Пpи этом размеры верхнего потока ограничены диаметром рабочей камеры 1 и отводящим цилиндром. Здесь верхний потока вторично орошается жидкостью из форсунки.

Размеры нижнего потока ограничены направляющим каналом 7, образованным двумя коаксиально расположенными вдоль оси камеры полыми цилиндрами 5 и 6, где он вторично орошается жидкостью из форсунки. Кроме того, нижний закрученный поток охватывается верхним потоком газообразной среды. В нижней части рабочей камеры поток подсасывается в направляющий канал 8 за счет разрежения, создаваемого внутренним потоком газообразной среды и соединяется вместе с ним. Вода, подаваемая на орошение в полость рабочей камеры 1 через распределитель 11, контактирует с двумя закрученными потоками газообразной среды и движется по сложной спиралеобразной траектории, благодаря чему увеличивается время контактирования газообразной среды и влаги.

Таким образом, применение дополнительного кольцевого канала тепловых потоков наряду с интенсивным контактным теплообменом двух верхних закрученных потоков, орошаемых во всем объеме рабочей камеры, позволяет наиболее полно утилизировать тепло уходящих газов теплотехнологического оборудования. (56) Авторское свидетельство СССР N 1638517, кл. F 28 C 1/02, 1991.

Формула изобретения

КОНТАКТНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с верхним и нижним тангенциальными патрубками подвода греющего теплоносителя, между которыми размещено разбрызгивающее устройство, установленные по оси корпуса две коаксиальные внешнюю и внутреннюю обечайки, первая из которых подключена к нижнему тангенциальному патрубку, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем интенсификации тепломассообмена, он снабжен кольцевым желобом, размещенным на стенке корпуса в зоне упомянутых обечаек, причем желоб сообщен с нижним тангенциальным патрубком.

РИСУНКИ

Рисунок 1