Контактный газожидкостный теплообменник

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1»737769

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.10.78 (21) 2677449/24-06 (51) M. Кл.

F 28 С 3/06 с присоединением заявки №вЂ”

Государстееииый комитет

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 30.05.80. Бюллетень № 20 (53) УДК 621.565. .931. 1 (088.8) ll0 делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 05.06.80 (72) Авторы изобретения

Б. В. Бирюков, А. Г. Курносов и А. А. Любимов (71) Заявитель

Краснодарский политехнический институт

1 (54) КОНТАКТНЫЛ ГАЗОЖИДКОСТНЫй ТЕПЛООБМЕННИК

Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам и может быть использовано в теплоэнергетических установках, для охлаждения газа и нагрева жидкости.

Известен вертикальный контактный аппарат для процессов массо- и теплообмена в системах газ (пар) — жидкость и жидкостьжидкость, содержащий корпус с размещенными внутри распылителем в виде спиральной полоски ленты и усеченными переточными конусами, укрепленными на вращающемся валу, внутри цилиндрических камер, образованных переточными тарелками и цилиндрическими обечайками, прикрепленными к переточным конусам (1).

Недостаток данного теплообменника состоит в неэкономичности, вследствие наличия привода, а также в сравнительно малом . значении предельной скорости газового потока, которое можно поддерживать внутри корпуса, так как внутри корпуса для прохода газа, движущегося противотоком жидкости, имеют место щелевые каналы незначительной ширины, по периферии цилиндрических камер, вблизи внутренних стенок корпуса.

Относительно низкое значение предельной скорости газового потока связано также с уносом жидкости и резким возрастанием гидравлического сопротивления, приводит к снижению располагаемого напора вентиляторов, прокачивающих газ, и к неоправданному увеличению мощности электропривода, затрачиваемой на работу вентиляторов.

В ротационном вертикальном конденсаторе смещения, содержащем цилиндрический корпус, в котором размещен вал с ук10 репленными на нем контактными элементами, выполненными в виде колеса с загнутыми лопатками, инжекторное устройство и направляющий аппарат в форме конуса, к нижней части которого закреплен дугообразный

15 отбойник, образующий с колесом и стенкой аппарата карман для сбора конденсата, и подключаемый к патрубкам для отвода конденсата, предельные скорости газового потока имеют большее значение, по сравнению с вышеописанным контактным теплообменниов ком, однако он также неэкономичен в эксплуатации, вследствие наличия привода I2j.

Наиболее близким по своей технической сущности к описываемому изобретению является контактный газожидкостный тепло737769

1о

1$ го и зо

Формула изобретения о

$о

3 обменник, содержащий вертикальный корпус с установленными в его верхней части оросителем, под которым по оси кор-, пуса с заданным шагом размещены передаточные усеченные конусы, меньшие основания которых снабжены за:.вихрителями, а большие прикреплены к дискам, установленным с зазором по отношению к корпусу (3) .

Недостаток данного контактного теплообменника заключается в его нетехнологичности, а именно в данном теплообменнике у —: переточных конусов большие основания направлены в сторону, противоположную на правлению движения газа, а поэтому отсутствует дополнительное подохлаждение газа в процессе его движения снизу вверх вдоль теплообменника, вследствие чего не может быть обеспечена полная конденсация паров влаги при тепломассообмене между газом (паром) и охлаждаемой жидкостью.

Цель изобретения — повышение техно- логичности работы контактного газожидкостного теплообменника.

Эта цель достигается тем, что меньшие основания конусов обращены встречно направлению газового потока, причем ороситель снабжен завихрителем, а диски расположены на решетках, прикрепленных к внутренней стенке корпуса.

На фиг. 1 изображен описываемый теплообменник; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Контактный теплообменник содержит корпус 1, патрубок 2 для подвода воды, патрубок 3 д. я ее отвода, переточные конусы 4, кольцевые диски 5, решетки 6 для спрямления газового потока, завихрители 7, сливные патрубки 8, ороситель 9.

Описываемый теплообменник работает следующим образом.

Газ проходит снизу вверх. Вначале газ проходит поступательно через кольцевой зазор, образованный кольцевым диском 5 и корпусом 1. Здесь поток газа ускоряется и подхватывает воду, диспергированную в результате ее удара об ороситель 9. Кроме, того, поток газа, движущийся с большой скоростью, инжектирует газ, находящийся в застойной зоне непосредственно за переточным конусом 4 и кольцевым диском 5.

Затем поток газа с каплями воды встречает на пути своего продвижения сопротивление, образующееся в результате вращения газового потока в зоне завихрителей 7 и отклоняется в застойную зону центральной части переточного конуса 4. Капли воды, содержащиеся в газовом потоке, увлекаются также в застойную зону центральной части переточного конуса 4 и, потеряв скорость, попадают в переточный конус 4, а освобожденный от капель воды газ инжектируется движущимся с большой скоростью через кольцевой зазор потоком газа. Таким образом, в пределах зоны контакта с$ аз движущимся потоком газа создаются рециркуляционные вихри, осуществляющие помимо контакта первую ступень сепарации. газа.

Затем газовый поток с неотсепарированными каплями воды проходит через веерные завихрители 7, где происходит вторичная сепарация газового потока под воздействием центробежных сил. Здесь капли воды, содержащиеся в газовом потоке, ударяются о внутреннюю поверхность корпуса 1 и стекают в зону контакта фаз, где снова подхватываются (инжектируются) газовым потоком, идущим снизу вверх.

В дальнейшем отс парированный вращающийся газовый поток проходит через решетки 6, состоящие из вертикальных пластин. Здесь направление движения газового потока изменяется с вращательного на поступательное, и выпрямленный газовый поток снова проходит через кольцевой зазор, образованный кольцевым диском 5 и внутренней поверхностью корпуса 1. Затем все процессы повторяются, но уже в более верхней ступени. Вода поступает в контактный газоводяной теплообменник по патрубку 2 в переточный конус 4 и далее через сливной патрубок 8 попадает в ороситель 9, где диспергируется и после контакта с газом, проходящим снизу вверх, попадает в переточный конус 4 нижележащей ступени, где все процессы повторяются. Отвод воды из теплообменника осуществляется через патрубок 3.

В описанном теплообменнике может быть значительно интенсифицирован процесс тепломассообмена.

Контактный газожидкостный теплообменник, содержащий вертикальный корпус с установленным в его верхней части оросителем, под которым по оси корпуса с заданным шагом размещены переточные усеченные конусы, меньшие основания которых снабжены завихрителями, а большие прикреплены к дискам, установленным с зазором по отнощению к корпусу, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности, меньшие основания конусов обращены встречно направлению газового потока, причем ороситель снабжен завихрителем, а диски расположены на решетках, прикрепленных к внутренней стенке корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 230075, кл. В 01 D 3/30, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР № 347544, кл. F 28 С 3/08, 1971.

3. Патент Швейцарии ¹ 487662, кл. В 01 D 3/14, опублик. 1970.

737769

С оста в и тел ь Т. Юдин а.

Техред К. Шуфрич Корректор М. Демчик

Тираж 697 Подписное

Редактор Л. Гольдина

Заказ 2648/22

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент» r. Ужгород, ул. Проектная, 4!