Тепло-массообменный аппарат

 

о п и са-мче-в

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз CQBOTcKNx

Социалистических

Республик

< 722551

К АВТОРСКОМУ СВИД,ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.12.77 (21) 2559844 23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

В 01 D 3/32

В 01 D 47/06

Гоаударствеииый комитет

СССР

IIo делан изобретеиий и открытий

Опубликовано 25.03.80. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 05.04.80 (53) УДК 66.048 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Алексеев, А. В. Дорошенко, Ю. К. Самойлов, В. А. Чайка, М. М. Кологривов, Н. П. Угольникова и П. М. Колесник (71) Заявитель (54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к конструкциям теплом ассообменных аппаратов и может быть использовано в качестве оросительного холодильника в системах обратного водоснабжения.

Известен тепломассообменный аппарат, содержащий вертикальный корпус, располаженные в корпусе и отделяющие от него контактную камеру сепаратор и газораспределительное устройство, размещенный в верхней части корпуса над сепаратором вентилятор, установленный в контактной камере обтекатель, закрепленную над сепаратором ограничительную решетку и распределитель жидкости (1) .

Однако выполнение обтекателя в известном аппарате в виде плоских листов прямоугольной формы при относительно плотном движении подвижных элементов приводит к увеличению концентрации и сужению потока подвижных элементов в верхней части рабочей зоны окало обтекателя. Это нарушает упорядоченное движение подвижных элементов и вызывает проскок части элементов обратно в нижнюю половину рабочей камеры, что снижает интенсивность процессов теплообмена. Кроме того, распределитель жидкости расположен выше ограничительной решетки, что создает возможность <захлебывания» аппарата и нарушения его нормальной работы при больших расходах газа и жидкости и колебания нагрузок.

Цель изобретения — интенсификация процессов за счет создания циркуляции реагентов и увеличения поверхности контактирования.

Поставленная цель достигается тем, что

10 аппарат снабжен установленными в контактной камере под обтекателем изогнутыми отражательными перегородками, а обтекатель выполнен в виде расположенного под ограничительной решеткой опрокинутого усеченного конуса, причем огРаничительная решетка выполнена в виде обратного конуса. Дополнительно аппарат снабжен закрепленной на газораспределительном устройстве под отражательными перегородками регулярной насадкой, помещенными в контактную камеру подвижными насадочиыми элементами, причем распределитель жидкости установлен по оси корпуса под ограничительной решеткой с возможностью перемещения в вертикальном направлении.

72255!

На чертеже схематически изображен предлагаемый аппарат, продольный разрез.

Тепломассообменный аппарат состоит из корпуса 1, в котором размещены вентилятор 2, создающий поток газа, поступающего через газораспределительное устройство 3 и слой регулярной насадки 4, распределитель 5 жидкости, сепаратор 6 капельной влаги, отделяющий влагу от газа, поддон 7 для сбора отработанной жидкости и вывода ее через фильтр 8 по дренажному патрубку.

Между газораспределительным устройством 3 и сепаратором б капельной влаги расположена рабочая камера, в которой размещены твердые подвижные элементы 9, под

10 держиваемые в стационарном состоянии слоем регулярной насадки 4. Выносу твердых подвижных элементов 9 из рабочей камеры препятствует верхняя ограничительная решетка 10, выполненная перфорированной и имеющая форму перевернутого конуса. Распределитель 5 жидкости расположен ниже 20 верхней ограничительной решетки 10 непосредственно в слое твердых подвижных элементов 9 для исключения режима верхнего захлебывания аппарата.

Внутри рабочей камеры находится обтекатель 11, выполненный в форме переверну2$ того усеченного конуса, Обтекатель 11 установлен с зазором относительно регулярной насадки 4, верхней ограничительной решетки 10 и корпуса 1.

В нижней части рабочей камеры в месте 20 примыкания к корпусу 1 регулярной насадки 4 установлены непроницаемые изогнутые листы 12. Часть верхней ограничительной ре. щетки 10 в месте примыкания ее к корпусу 1 непроницаема. Ограничительная решетка 10 выполнена перфорированной только над обтекателем 11, что обеспечивает однонаправленное движение твердых подвижных элементов 9 в восходящем потоке газа только внутри обтекателя.

В качестве нижней опорно-ограничитель- 0 ной решетки используется регулярная насадка 4.

Аппарат работает следующим образом.

Включением вентилятора 2 создают в рабочей камере направленный поток газа вверх (на чертеже направление потока газа показано стрелками). При этом вход газа и его поворот осуществляются в газораспределительном устройстве 3, а слой регулярной насадки 4 способствует равномерному распределению и стабилизации газового потока, направляя его только внутрь обтекателя 11. Газовый поток приводит в движение находящиеся внутри обтекателя 11 твердые элементы 9, которые отделяются от газового потока после достижения верхней ограничительной решетки 10, переходят в объем между обтекателем 11 и корпусом 1, а вниз движутся под действием гравитационных сил. Попадая внутрь обтекателя 11, они вновь увлекаются потоком газа вверх, обеспечивая непрерывную циркуляцию внутри рабочей камеры без стеснения их движения (направление движения элементов 9 на чертеже показано стрелками).

После включения распределителя 5 жидкости происходят процессы тепломассообмена.

Расположение распределителя 5 жидкости непосредственно в зоне контакта потоков позволяет исключить захлебывание аппарата при интенсивном режиме работы, дополнительно уменьшить каплеунос за счет слоя элементов 9, находящихся выше распределителя 5 жидкости.

При больших расходах жидкости, например при проведении процесса испарительного охлаждения воды, распределитель 5 размещают в верхней половине зоны контактирования, а при малых расходах, например при проведении процесса адиабатического увлажнения воздуха, в нижней половине зоны контактирования. Оптимальную точку установки распределителя 5 по высоте зоны контактирования определяют опытным путем для конкретного процесса.

Сбор жидкости осуществляется в поддоне 7, откуда она выводится через фильтр 8 по дренажному патрубку.

Предлагаемый контактный тепломассообменный аппарат может с успехом применяться для проведения различных тепломассообъемных процессов химической технологии, газовой абсорбции, ректификации, а также в энергетическом машиностроении (кондиционирование воздуха, охлаждение оборотной воды в градирнях). Упорядоченная циркуляция твердых подвижных элементов позволяет интесифицировать процессы обмена теплом и массой, сделать аппарат более компактным, уменьшив его габариты на 10О О.

Унос жидкости газовым потоком снижается на 30о о за счет размещения распределителя жидкости ниже верхней ограничительной решетки.

Целесообразно автономное использование таких аппаратов в качестве гралирен малой и средней производительности средственно в месте потребления охлаждаемой воды, что ведет к снижению капитальных затрат на установку градирен большой мощности и прокладку трубопроводов, Формула изобретения

1. Тепломассообменный аппарат, содержащий вертикальный корпус, расположенные в корпусе и отделяющие от него контактную камеру сепаратор и газораспределительное устройство, размещенный в верхней части корпуса над сепаратором вентилятор, установленный в контактной камере обтекатель, закрепленную под сепаратором ограничительную решетку и распределитель

722551

Газ

Составитель А. Тарасов

Текред X. Шуфрнч Корректор Ю. Макаренко

Тираж 869 Подписное

Редактор А. Долнннч

Заказ 354/25

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 жидкости, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процессов за счет создания циркуляции реагентов и увеличения поверхности контактирования, он снабжен установленными в контактной камере под обтекателем изогнутыми отражательными перегородками, а обтекатель выполнен в виде

S расположенного под ограничительной решеткой опрокинутого усеченного конуса, причем ограничительная решетка выполнена в виде обратного конуса.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен закрепленной на газораспределительном устройстве под отражательными перегородками регулярной насадкой. ь

3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен помещенными в контактную камеру подвижными насадочными элементами.

4. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что распределитель жидкости установлен по оси корпуса под ограничительной решеткой с возможностью перемещения в вертикальном направлении.

Источники информации, принятые во внимание при ккэкспертизе

1. Патент США № 3810348, кл. 55 — 91, 14.05.74 (прототип).