Контактный теплообменник кочетова с активной насадкой



Контактный теплообменник кочетова с активной насадкой
Контактный теплообменник кочетова с активной насадкой

 


Владельцы патента RU 2537108:

Кочетов Олег Савельевич (RU)

Изобретение относится к контактным теплообменным аппаратам. В контактном теплообменнике каждая из форсунок системы подвода оросительной холодной воды состоит из двух соосных цилиндрических втулок, при этом внутри втулки меньшего диаметра, соосно ей, расположен шнек, внешняя поверхность которого представляет собой винтовую канавку, внутри шнека выполнено отверстие с винтовой нарезкой, а во втулке большего диаметра, соосно ей, расположен штуцер, жестко закрепленный в ней через герметизирующую прокладку, при этом внутри штуцера соосно выполнено цилиндрическое отверстие, переходящее в осесимметрично расположенный диффузор, который соединен с цилиндрической камерой, образованной внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра, и торцевой поверхностью шнека, а к торцевой поверхности втулки меньшего диаметра прикреплены, по крайней мере, два наклонно расположенных стержня, на каждом из которых закреплены активные распылители, например, в виде лопастей, опирающихся в нижней части на упоры, закрепленные на стержнях, перпендикулярно их осям, причем стержни наклонены в сторону от оси форсунки, т.е. по конической поверхности, вершина которой направлена в сторону втулки большего диаметра. Технический результат - повышение производительности процесса смесительного теплообмена в аппарате. 2 ил.

 

Изобретение относится к теплообменным аппаратам.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является техническое решение по патенту РФ №2488059, C02B 1/10, содержащее корпус, систему орошения с форсунками, подвод паровоздушной смеси, вентилятор (прототип).

Недостатком известного способа является сравнительно невысокая эффективность из-за невысокой степени распыла жидкости форсунками.

Технический результат - повышение производительности процесса контактного теплообмена в аппарате.

Это достигается тем, что в контактном теплообменнике с активной насадкой, состоящим из корпуса с опорной рамой, изготавливаемого из листовой стали, системы орошения с форсункой, каплеотделителя. активной насадки, выполненной в виде пучка труб, патрубка входа дымовых газов, патрубка выхода дымовых газов, верхней и нижней опорных решеток, патрубок выхода горячей воды, верхний и нижний люки для осмотра аппарата, каждая из форсунок системы орошения состоит из двух соосных, связанных между собой, цилиндрических втулок: втулки большего диаметра и втулки меньшего диаметра, при этом внутри втулки меньшего диаметра, соосно ей, расположен шнек, жестко связанный с ее внутренней поверхностью, например запрессованный в нее, причем внешняя поверхность шнека представляет собой винтовую канавку, а внутри шнека выполнено отверстие с винтовой нарезкой, а во втулке большего диаметра, соосно ей, расположен штуцер, жестко закрепленный в ней, например посредством резьбового соединения, через герметизирующую прокладку, при этом внутри штуцера соосно выполнено цилиндрическое отверстие, переходящее в осесимметрично расположенный диффузор, который соединен с цилиндрической камерой, образованной внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра, и торцевой поверхностью шнека, а к торцевой поверхности втулки меньшего диаметра прикреплены, по крайней мере, два наклонно расположенных стержня, на каждом из которых закреплены активные распылители, например, выполненные в виде лопастей, опирающихся в нижней части на упоры, закрепленные на стержнях, перпендикулярно их осям, причем стержни наклонены в сторону от оси форсунки, т.е. по конической поверхности, вершина которой направлена в сторону втулки большего диаметра.

На фиг.1 изображена схема контактного теплообменника с активной насадкой, на фиг.2 - схема форсунки системы орошения.

Контактный теплообменник с активной насадкой - это аппарат рекуперативно-смесительного типа, который имеет некоторые преимущества перед контактными аппаратами с пассивной насадкой, так как нагреваемая среда (вода) не имеет прямого контакта с дымовыми газами и не загрязняется, гидродинамическое сопротивление аппарата меньше. По сравнению с рекуперативными теплообменниками коэффициент теплообмена газоводяной смеси с поверхностью труб в нем выше, что существенно уменьшает его поверхность.

Контактный теплообменник с активной насадкой (фиг.1) состоит из корпуса 1 с опорной рамой 5, изготавливаемого из листовой стали, системы орошения 8 с форсункой, каплеотделителя 6, активной насадки 4, выполненной в виде пучка труб, патрубка 3 входа дымовых газов, патрубка 7 - выхода дымовых газов, верхней 9 и нижней 11 опорных решеток, патрубок 2 выхода горячей воды, верхний 10 и нижний 12 люки для осмотра аппарата.

Центробежная форсунка 4 (фиг.2) системы подвода оросительной холодной воды состоит из корпуса, состоящего из двух соосных, связанных между собой, цилиндрических втулок: втулки 17 большего диаметра и втулки 16 меньшего диаметра. Внутри втулки 16 меньшего диаметра, соосно ей, расположен шнек 13, жестко связанный с ее внутренней поверхностью, например запрессованный в нее. Внешняя поверхность шнека 13 представляет собой винтовую канавку с правой (или левой) нарезкой. При этом между внутренней поверхностью втулки 16 меньшего диаметра и внешней поверхностью шнека 13 образована винтовая внешняя полость 15 шнека 13.

Внутри шнека 13 выполнено отверстие 14 с левой (или правой) винтовой нарезкой.

При этом направление винтовой нарезки отверстия 14, выполненного внутри шнека 13, может быть противоположно направлению внешней винтовой канавки шнека.

Во втулке 17 большего диаметра, соосно ей, расположен штуцер 19, жестко закрепленный в ней, например посредством резьбового соединения, через герметизирующую прокладку 18. Внутри штуцера 19 соосно выполнено цилиндрическое отверстие 20, переходящее в осесимметрично расположенный диффузор 21, который соединен с цилиндрической камерой 22, образованной внутренней поверхностью втулки 16 меньшего диаметра, и торцевой поверхностью шнека 13.

К торцевой поверхности втулки 16 меньшего диаметра прикреплены, по крайней мере, два наклонно расположенных стержня 23, на каждом из которых закреплены активные распылители 24, например, выполненные в виде лопастей, опирающихся в нижней части на упоры 25, закрепленные на стержнях 23, перпендикулярно их осям, причем стержни наклонены в сторону от оси форсунки, т.е. по конической поверхности, вершина которой направлена в сторону втулки 17 большего диаметра.

Контактный теплообменник с активной насадкой работает следующим образом.

Дымовые газы на входе в контактный аппарат увлажняются, затем происходят нагрев орошающей воды и одновременная конденсация водяных паров из дымовых газов. Нагретая вода и конденсат служат промежуточными теплоносителями при передаче теплоты от дымовых газов к нагреваемой воде, циркулирующей в пучке труб. Последний, с одной стороны, представляет собой теплопередающую поверхность, с другой - выполняет роль насадки, создающей развитую поверхность контакта орошающей воды и уходящих газов. Расход орошающей воды составляет 6-8 м3/ч на 1 м3 площади сечения насадки.

Насадка 4 может иметь несколько независимых рядов горизонтальных трубок, которые объединяются своими коллекторами, что позволяет нагревать в аппарате различные потоки воды. Контактные аппараты можно применять для утилизации теплоты не только дымовых газов, но и паровоздушной смеси от сушильных установок. Их использование в тепловых схемах промышленных котельных по сравнению с традиционными решениями дает экономию топлива 7-12%, экономию капитальных вложений в систему теплоснабжения 5-15% и экономию эксплуатационных затрат 5-15%.

Жидкость подается в форсунку 4 по цилиндрическому отверстию 20 штуцера 19 в диффузор 21, а из него в камеру 22, из которой под давлением поступает одновременно по двум направлениям: во-первых, в винтовую внешнюю полость шнека 13, образуя внешний вращающийся поток жидкости, и, во-вторых, - в отверстие 14 с винтовой нарезкой, образуя внутренний вращающийся поток жидкости.

На выходе из форсунки встречаются два вращающихся потока жидкости, причем один поток, например внутренний, совершает вращение в сторону, противоположную внешнему потоку, идущему по шнеку 13, либо может совершать попутное (одинаковое) вращение, если направление винтовых канавок совпадает. При взаимодействии вращающихся потоков на выходе из форсунки происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет их соударения в попутных или противоположно вращающихся потоках жидкости (внешнего и внутреннего). При этом суммарный мелкодисперсный вращающийся поток на выходе может иметь направление вращения, которое определяется гидравлическим сопротивлением соответственно внешней или внутренней винтовых полостей и канавок шнека 13, а может быть стационарным, в случае противоположного направления вращения потоков, и равенства их приведенных массовых скоростей. Дополнительное дробление капель жидкости происходит за счет наклонно расположенных стержней 23, на каждом из которых закреплены активные распылители 24, например, выполненные в виде лопастей, опирающихся в нижней части на упоры 25, закрепленные на стержнях 23.

Контактный теплообменник с активной насадкой, состоящий из корпуса с опорной рамой, изготавливаемого из листовой стали, системы орошения с форсункой, каплеотделителя, активной насадки, выполненной в виде пучка труб, патрубка входа дымовых газов, патрубка выхода дымовых газов, верхней и нижней опорных решеток, патрубок выхода горячей воды, верхний и нижний люки для осмотра аппарата, отличающийся тем, что каждая из форсунок системы орошения состоит из двух соосных, связанных между собой, цилиндрических втулок: втулки большего диаметра и втулки меньшего диаметра, при этом внутри втулки меньшего диаметра, соосно ей, расположен шнек, жестко связанный с ее внутренней поверхностью, например запрессованный в нее, причем внешняя поверхность шнека представляет собой винтовую канавку, а внутри шнека выполнено отверстие с винтовой нарезкой, а во втулке большего диаметра, соосно ей, расположен штуцер, жестко закрепленный в ней, например, посредством резьбового соединения, через герметизирующую прокладку, при этом внутри штуцера соосно выполнено цилиндрическое отверстие, переходящее в осесимметрично расположенный диффузор, который соединен с цилиндрической камерой, образованной внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра, и торцевой поверхностью шнека, а к торцевой поверхности втулки меньшего диаметра прикреплены по крайней мере два наклонно расположенных стержня, на каждом из которых закреплены активные распылители, например, выполненные в виде лопастей, опирающихся в нижней части на упоры, закрепленные на стержнях, перпендикулярно их осям, причем стержни наклонены в сторону от оси форсунки, т.е. по конической поверхности, вершина которой направлена в сторону втулки большего диаметра.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к энергетике. Тепловая электрическая станция, содержащая конденсатор паровой турбины, декарбонизатор с воздуховодом, систему оборотного водоснабжения, включающую градирню, водоприемный колодец, самотечный водовод, циркуляционный насос, напорный трубопровод к конденсатору паровой турбины и сливной напорный трубопровод к градирне, причём ороситель градирни выполнен в виде модуля из слоев полимерных ячеистых труб, трубы выполнены цилиндрическими, размещены во всех слоях параллельно друг другу и сварены по торцам модуля между собой в местах соприкосновения, при этом полости каждой из труб и межтрубное пространство заполнены полыми полимерными шарами, причем диаметр шаров на 5÷10% больше максимального размера ячейки труб, а разбрызгивающие сопла вытяжной башни градирни выполнены в виде форсунки с распылительным диском.

Изобретение относится к оросительным холодильникам непосредственного контакта, в частности градирням, и может быть использовано во многих отраслях промышленности, требующих охлаждения нагретой воды в циркуляционном контуре атмосферным воздухом.

Изобретение относится к контактным охладителям, в частности к градирням, и может быть использовано на тепловых электрических станциях для охлаждения оборотной воды.

Изобретение относится к контактным охладителям, в частности к градирням, и может быть использовано на тепловых электрических станциях для охлаждения оборотной воды.

Изобретение относится к контактным охладителям, в частности к градирням, и может быть использовано на тепловых электрических станциях для охлаждения оборотной воды.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях. .

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях. .

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях. .

Изобретение относится к испарительному охладителю для охлаждения газового потока, в частности воздушного потока, содержащему несколько охлаждающих элементов, расположенных в проточном канале, к которым посредством питающего устройства подводится подлежащая испарению или превращению в пар жидкость, преимущественно вода.

Изобретение относится к контактным охладителям, в частности к градирням, и может быть использовано на тепловых электрических станциях для охлаждения оборотной воды.

Группа изобретений относится к области теплоэнергетики, а именно к способам и установкам для нагрева жидкости, преимущественно воды, для технологического или коммунально-бытового теплоснабжения, и может найти применение в различных областях народного хозяйства.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в водонагревателях для нагрева воды, содержащей соли, например для нагрева морской воды. Нагреватель воды включает в себя: внутренний корпус, открывающийся снизу и нагревающийся горелкой, внешний корпус, включающий выход для слива морской воды, которая поступает через трубу подачи снаружи, вдоль поверхности внутренней стены внутреннего корпуса, и, по меньшей мере, один наконечник для распыления морской воды, которая поступает через отводную трубу, соединенную с трубой подачи морской воды, которую необходимо отвести.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для нагрева воды для целей отопления и горячего водоснабжения. Контактно-поверхностный водонагреватель содержит цилиндрический корпус с контактной камерой, над которой установлен водораспределитель, подключенный к трубопроводу подвода сетевой воды с регулирующей арматурой, и размещенные внутри корпуса надтопочный диск, радиационную топочную камеру и установленную вокруг нее кольцевую водонагревательную емкость с центральной жаровой трубой, состоящую из двух сферических поверхностей, соединенных втулкой.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для нагрева воды на технологические нужды и отопление производственных объектов. Контактный водонагреватель содержит цилиндрический корпус, в верхней части которого расположена контактная камера, над ней установлен водораспределитель, подключенный к трубопроводу подвода холодной воды, топку и газовую горелку.

Изобретение относится к технике нагрева воды, т.е. к установкам децентрализованного теплоснабжения и горячего водоснабжения жилых, производственных и общественных зданий.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для конденсации паров, охлаждения газов водой, нагревания воды газами, охлаждения воды воздухом, мокрой очистки газов.

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к устройствам для нагрева воды для бытовых и производственных нужд. Газовый водонагреватель содержит цилиндрический корпус с крышкой и днищем, вертикальный ствол с отверстиями с верхней и нижней крышками, огневую камеру и газовую горелку, мембраны, витую пластину, водораспределитель и водосборную жидкость.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам электронного нагрева жидких сред. У электродного нагревателя, состоящего из корпуса, внутри которого размещен полый цилиндр, открытый с верхнего конца и герметично прикрепленный своим основанием ко дну корпуса и установленный с зазором между свои верхним торцом и крышкой корпуса нагревателя, причем во внутрь цилиндра погружены нагревательные элементы, каждый из которых выполнен в виде коаксиальных цилиндрических металлических электродов, причем внутренние электроды изготовлены сплошными с тоководами, а наружные электроды имеют сквозные отверстия, межэлектродное пространство в каждом элементе разделено на ряд секции горизонтальными водонепроницаемыми диэлектрическими перегородками, а трубы подачи и выхода теплоносителя расположены в нижней части корпуса нагревателя, по изобретению трубы подачи и выхода нагретого теплоносителя из нагревателя соединены трубой, на которой установлен кран с блоком управления для подачи горячего теплоносителя на вход в электродный нагреватель.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для нагрева воды с использованием газа без разделительной между ними поверхности нагрева. .

Изобретение относится к области эффективных теплогенерирующих устройств. .

Изобретение относится к смесительным теплообменным аппаратам. В смесительном теплообменнике каждая из форсунок системы подвода оросительной холодной воды состоит из двух соосных цилиндрических втулок, при этом внутри втулки меньшего диаметра соосно ей расположен шнек, внешняя поверхность которого представляет собой винтовую канавку, внутри шнека выполнено отверстие с винтовой нарезкой, а во втулке большего диаметра соосно ей расположен штуцер, жестко закрепленный в ней через герметизирующую прокладку, при этом внутри штуцера соосно выполнено цилиндрическое отверстие, переходящее в осесимметрично расположенный диффузор, который соединен с цилиндрической камерой, образованной внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра и торцевой поверхностью шнека, а к торцевой поверхности втулки меньшего диаметра прикреплены, по крайней мере, два наклонно расположенных стержня, на каждом из которых закреплены активные распылители, например, в виде лопастей, опирающихся в нижней части на упоры, закрепленные на стержнях, перпендикулярно их осям, причем стержни наклонены в сторону от оси форсунки, т.е. по конической поверхности, вершина которой направлена в сторону втулки большего диаметра. Технический результат - повышение производительности процесса смесительного теплообмена в аппарате. 2 ил.
Наверх