Контактный теплообменный аппарат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских

Социалистических

Республик >737770 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.10.78 (21) 2694211/24-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К .

F 28 С 3/06

Государственный комитет

СССР

Опубликовано 30.05.80. Бюллетень № 20 (53) УДК 621.565..93 (088.8) по делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 05.06.80

Г. И. Волов, В. С. Вирич, М. А. Харченко и Л. Е. Петрухина (72) Авторы изобретения

{71) ЗаявитеМь (54) КОНТАКТНЫ1 1 ТЕПЛООБМЕННЫй АППАРАТ

Изобретение относится к теплообменной аппаратуре контактного типа.

Известны контактные теплообменные аппараты, содержащие камеры нагрева и охлаждения; снабженные патрубками подвода и отвода нагреваемой и охлаждаемой сред, заполненные промежуточным теплоносителем и. сообщающиеся одна с другой с помощью циркуляционных труб, имеющих форму колен (1) .

В данный аппарат до уровня верхних концов циркуляционных труб заливается про- 10 межуточный теплоноситель, а охлаждаемый и охлаждающий газы подаются в погружные трубы. Газы, выходящие из данных труб, барботируют по кольцевому пространству между погружными и циркуляционными тру....15 бами через слои промежуточного теплоносителя, поступают в пространство над промежуточным теплоносителем и, каждый через соответствующий отводящий патрубок, удаляются из аппарата.

Благодаря разности плотностей проме- го жуточного теплоносителя и газожидкостной смеси, в кольцевых пространствах между циркуляционными и погружными трубами создается интенсивная циркуляция промежуточ2 ного теплоносителя из одной камеры в другую, что способствует усилению теплообмена между газами.

Однако данному агрегату присущ существенный недостаток, заключающийся в том, что он наиболее эффективно может работать только в барс1отажном режиме. При этом минимальная глубина погружения подающих газы труб в промежуточный теплоноситель, при которой температура газов выравнивается с температурой жидкого промежуточного теплоносителя, составляет 250—

300 мм, что определяет значительное гидравлическое сопротивление и, в конечном счете, энергетические затраты. Кроме напора газонагнетательного оборудования, энер гетические затраты в аппарате определяются расходом охлаждающего газа. С этой точки зрения экономичными процессами охлаждения в указанном аппарате являются те, в которых на 1 м охлаждаемого газа расходуется 1 — 2 м газообразного хладагента и меньше.

Зачастую охлаждение газов и парогазовых смесей необходимо вести до более низких температур, как, например, в случае охлаждения парогазовой смеси после аппа737770

3 ратов с погружными горелками. При этом, согласно тепловому балансу, на 1 м парогазовой смеси необходимо подавать 4-7 м охлаждающего воздуха.

В данном случае интенсивная циркуляция промежуточного теплоносителя, пропорциональная расходу газов, при достижении определенной величины не интенсифицирует процесс охлаждения, а наоборот, уменьшает время контакта газа с жидкостью и снижает интенсивность тепломассопереноса.

Цель изобретения — повышение технологичности работы теплообменного аппарата

Эта цель достигается тем, что циркуляционные трубы вынесены за пределы камер, причем на торце одной из труб камеры охлаждения установлен цилиндрический стакан, под которым размещен кольцевой коллектор, подключенный к партубку подвода охлаждаемой среды и сообщающийся с камерой через перфорацию, выполненную на боковой поверхности, и тем, что в камере нагрева установлена газораспределительная решетка, расположенная над натрубком под-, вода нагреваемой среды, причем циркуляционные трубы подключены к камере нагрева непосредственно над решеткой.

На чертеже изображен теплообменный аппарат.

Аппарат содержит камеры 1 и 2, крышки 3 .и 4, циркуляционные трубы 5 и 6 с перфорацией 7, газораспределительную решетку 8, коническое днище 9 с патрубком 10 для подвода нагреваемой среды (газа); стакан 11, коллектор 12 с патрубком 13, для подвода охлаждаемой среды (газа) распределительное и сливное устройства 14 и 15, патрубок 16 для подвода промежуточного теплоносителя, патрубки 17 — 19 для его отвода, охлаждаемых газов патрубок 20 для отвода газов, патрубок 21 для отвода нагреваемых газов.

Аппарат работает следующим образом.

Через патрубок 10 подается нагреваемая среда, а до уровня торца стакана 11 в камеру 1 заливается промежуточный теплоноситель. Через патрубок 13, подается охлаждаемая среда (газ), равномерно распределяется по сечению циркуляционной трубы 6, барботирует через слой промежу очного теплоносителя, охлаждается и через патрубок

20 удаляется из аппарата.

Охлаждающая среда, поступающая через патрубок 10 под решетку 8, равномерно распределяется по сечению камеры 2, проходит через слой промежуточного теплоносителя, охлаждает его и удаляется через патрубок 21.

При подаче охлаждаемого газа плотность газожидкостной смеси в стакане 11 становится меньше плотности промежуточного теп лоносителя, благодаря чему создается цир/

4 куляция промежуточного теплоносителя из камеры 1 по циркуляционной трубе 5 в камеру 2, затем над решеткой 8, и возврат по циркуляционной трубе 6 в стакан 11 камеры 1.

Во избежание образования излишне высокого слоя пены в месте подвода промежуточного теплоносителя в камеру 2 газораспределительная решетка 8 может быть установлена с небольшим наклоном по хЬду жидкого промежуточного теплоносителя.

Образующийся над решеткой 8 в камере

2 пенный слой позволяет значительно интенсифицировать тепломассообмен. При этом гидравлическое сопротивление решетки с пенным слоем составляет 90-100 мм.вод.ст., что в 2 — 2,5 раза ниже сопротивления погружной трубы известного аппарата, а создоваемой циркуляции промежуточного теплоносителя достаточно для поддержания постоянной разности температур промежуточного теплоносителя в камерах 1 и 2.

Изобретение позволяет снизить расход нагреваемой среды (газообразного хладагента), применить для его подачи низконапорные вентиляторы и в результате уменьшить производственные энергозатраты в 2-2,5 раи за.

Изобретение может быть также успешно применено и для мокрой очистки газов и парогазовых смесей.

Формула изобретения

1. Контактный теплообменный аппарат, содержащий камеры нагрева и охлаждения, снабженные патрубками подвода и отвода

3s нагреваемой и охлаждаемой сред, заполненные промежуточным теплоносителем и сообщающиеся одна с другой с помощью циркуляционных труб, имеющих форму колен, отличающийся тем, что, с целью повышения

40 технологичности, циркуляционные трубы вынесены за пределы камер, причем на торце одной из труб камеры охлаждения установлен цилиндрический стакан, под которым размещен кольцевой коллектор, подключенный к патрубку подвода охлаждаемой среды и

4 сообщающийся с камерой через перфорацию, выполненную на боковой поверхности.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что в камере нагрева установлена газораспределительная решетка, расположенная над патрубком подвода нагреваемой среды, причем циркуляционные трубы подключены к камере нагрева непосредственно над решеткой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ко 585392, кл. F 28 F 23/02, 1976.

737770

Составитель Т. Юдина

Редактор Л. Гольдина Техред К. Шуфрич Корректор М. Коста

Заказ 2648/22 .Тираж б97 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 1 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4