CS257898B1

CS257898B1 - Equipment for heat transmission intensification in mixing heat exchanger

Info

Publication number: CS257898B1
Application number: CS861119A
Authority: CS
Inventors: Petr Tera
Original assignee: Petr Tera
Priority date: 1986-02-18
Filing date: 1986-02-18
Publication date: 1988-06-15
Also published as: CS111986A1

Abstract

Do skříně s kusovou náplní je zdola přiváděno teplé plynné médium, předávající své teplo kapalnému médiu, přiváděnému přetržitě a pravidelně do prostoru skříně výměníku soustavou rozváděčích perforovaných trubek. Nespoj itost a pravidelnost rozváděného kapalného média zajištuje rozdělovač.It is fed into the cabinet with the lump filling from below a warm gaseous medium passing its heat to the liquid medium supplied intermittently and regularly into the exchanger box space system distributing perforated pipes. Nespoj the accuracy and regularity of the liquid the media secures the manifold.

Description

Vynález se týká zařízení pro intenzifikaci předávání tepla ve směšovacím výměníku pro využívání odpadního tepla z plynného média vycházejícího do ovzduší ze strojů, které techn< gické teplo potřebují při zpracování výrobků. Plynné médium může být nasyceno i vodními párami, případně může obsahovat drobné částečky nečistot vzniklých při ohřevu technologické vody přímým vzájemným kontaktem obou médii.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for intensifying heat transfer in a mixing exchanger for utilizing waste heat from a gaseous medium emitted to the atmosphere from machines that require technical heat to process products. The gaseous medium may be saturated with water vapors, or it may contain small particles of impurities formed during the heating of technological water by direct mutual contact of both media.

U výměníků tepla, kde dochází k předání tepla přímým stykem obou médií, se používá jako výplně desek z různých materiálů, a to buá rovných nebo různě tvarovaných. Důvodem tvarování a určitého uspořádání je dosáhnout co nejdelší doby 'styku obou médií a získání co největší teplosměnné plochy. Při použití těchto zařízeni je u některých strojů výsledný efekt nevýhodný. Zařízení musí být dimenzováno na jmenovité průtoky těchto médií, aby byl v průřezu výměníku zajištěn jejich dokonalý kontakt, který zajistí předání tepla a změny v průtoku ovlivňuji výsledný efekt.In heat exchangers where the heat transfer takes place by direct contact of both media, it is used as fillers of plates of different materials, either straight or differently shaped. The purpose of the shaping and the arrangement is to achieve the longest contact time of the two media and to obtain the greatest possible heat exchange surface. When using these devices, the resulting effect is disadvantageous in some machines. The equipment must be dimensioned for the nominal flow rates of these media in order to ensure perfect contact in the cross-section of the exchanger, which ensures heat transfer and changes in flow rate influence the resulting effect.

Podstata zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že sestává ze soustavy rozváděčích perforovaných trubek uspořádaných paralelně, nebo hvězdicově, které jsou na spodní části opatřeny otvory, případně tryskami. Trubky této soustavy jsou napojeny na rozdělovač vody.The principle of the device according to the invention consists in that it consists of a system of perforated distribution pipes arranged in parallel or star-shaped, which are provided with openings or nozzles at the bottom. The pipes of this system are connected to the water distributor.

Zařízení podle vynálezu umožňuje sdílení tepla mezi oběma pracovními médii v širokém rozsahu průtoků, prakticky lze říci od maximálního průtoku, na který je výměník dimenzovaný, až do průtoků blížících se nule.The device according to the invention allows heat exchange between the two working fluids over a wide flow range, practically speaking from the maximum flow to which the exchanger is sized up to flow rates close to zero.

Tohoto efektu se dosahuje právě napojením soustavy perforovaných trubek na rozdělovač.This effect is achieved by connecting the perforated pipe system to the manifold.

Výhodou tohoto uspořádání je, že nedochází ke spojení stékající kapaliny do jediného proudu.The advantage of this arrangement is that the flowing liquid does not combine into a single stream.

Na přiloženém výkresu je na obr. 1 schematicky znázorněno uspořádání směšovacího výměníku a na obr. 2 je schematicky znázorněno uspořádání rozdělovače.In the accompanying drawing, FIG. 1 schematically shows the arrangement of the mixing exchanger and FIG. 2 schematically illustrates the arrangement of the distributor.

Ve skříni 2 směšovacího výměníku je umístěna kusová náplň 2_, která slouží ke zvětšení teplosměnné plochy k akumulaci tepla v případě, že nebude náplň dostatečně smočena. Ve spodní části je zásoba teplého kapalného média 2, které je přepadem .5 odváděno do zásobníku spotřeby. Zásoba teplého kapalného média 2 umožňuje částečné vyrovnání teploty ohřáté vody. Teplé plynné médium 8 je přiváděno vstupním hrdlem a po předání tepla ochlazené je odváděno do atmosféry odváděcím hrdlem 7_. V horní části jsou umístěny rozváděči perforované trubky 9_, sloužící k rovnoměrnému rozvodu kapalného média 2 3o prostoru skříně 2 výměníku. Rozváděči perforované trubky 2 jsou opatřeny na spodní straně otvory, zajišĚujícírai rovnoměrný průtok kapalného média, případně jsou tyto otvory osazeny tryskami, zajištujícími jeho dokonalejší rozptyl do určené části a jsou nejméně tři, aby bylo možno rozvádět kapalné médium rovnoměrně a nespojitě tak, že každá následující dávka vytékajícího kapalného média je provedena z následující trubky. U počtu nejméně 5 trubek se použije s výhodou dávkování přes jednu trubku; je-li například pětitrubkové uspořádání a jsou-li trubky označeny pořadovými čísly 1 až 5, je možno dávkovat kapalné médium v pořadí 1-4-2-5-3 nebo 1-3-5-2-4. Pod jednotlivými rozváděcími perforovanými trubkami 9 může být skříň 2 rozdělena na tolik sekcí, kolik je rozváděčích perforovaných trubek 9_ tak, že jednotlivé sekce jsou samostatně zásobovány kapalným médiem 2·In the mixing exchanger housing 2, a lump charge 2 is placed, which serves to increase the heat transfer surface for heat storage in case the cartridge is not sufficiently wetted. In the lower part there is a supply of hot liquid medium 2, which is discharged through the overflow 5 into the consumption tank. The hot liquid medium supply 2 allows a partial equalization of the temperature of the heated water. The hot gaseous medium 8 is supplied through the inlet orifice and, after the heat is cooled, it is discharged into the atmosphere through the outlet orifice 7. In the upper part there are distributed perforated tubes 9 serving for uniform distribution of the liquid medium 23 about the space of the exchanger housing 2. The perforated manifolds 2 are provided with orifices on the underside to ensure a uniform flow of the liquid medium, or are provided with nozzles ensuring a more perfect dispersion into the intended part and are at least three so that the liquid medium can be distributed evenly and discontinuously such that the dose of effluent liquid medium is made from the following tube. For a number of at least 5 tubes, dosing over one tube is preferably used; for example, if a five-pipe arrangement is present and the pipes are numbered 1 to 5, the liquid medium may be dispensed in the order of 1-4-2-5-3 or 1-3-5-2-4. Under the individual distribution perforated pipes 9, the housing 2 can be divided into as many sections as the distribution perforated pipes 9 are such that the individual sections are separately supplied with liquid medium 2.

Kapalné médium 2 ůo jednotlivých rozváděčích perforovaných trubek 2 rozděluje rozdělovač 10 plynule nebo s časovou prodlevou, která je daná konstrukcí rozdělovače a je závislá na šířce rozváděcího kanálu 15 a šířce můstku 26.· V tělese rozdělovače 11 rotuje rozváděči kanál 13, kterým je kapalné médium 2 zaváděno k jednotlivým výstupním otvorům 12 umístěným na jeho obvodu.The liquid medium 2 on the individual distributor perforated tubes 2 divides the distributor 10 continuously or with a time delay, which is determined by the distributor design and is dependent on the width of the distributor channel 15 and the width of the bridge 26. The distributor channel 13 rotates in the distributor body 11. 2 is fed to individual outlet openings 12 located on its periphery.

Příklad 1Example 1

33

Směšovací výměník o celkovém objemu 1,28 m s objemem kusové náplně 0,32 ra sestávající z dutých porcelánových válečků o průměru 15 až 20 mm, dlouhých 20 až 30 mm, zvaných Raschigovy kroužky byl napojen na výdechové potrubí napínacího a sušicího rámu. Vstupující odpadní vzduch nasycený vodními párami při teplotě 108 °C ohříval vodu přivedenou pěti paralelně uspořádanými perforovanými rozváděcím! trubkami s kruhovými otvory ve spodní části. Voda byla rozváděna podle schématu 1-4-2-5-3 a vytvářela vodní film na náplni, který odebíral přímo teplému vzduchu teplo a nepřímo se ohříval od ohřáté náplně. Účinnost definovaná jako poměr odvedeného, to je využitého tepla a tepla přivedeného byla 50 %. Tato teplá voda byla použita při praní textilii na pracím stroji místo vody ohřívané párou v pracím zařízení.A mixing exchanger with a total volume of 1.28 m and a piece capacity of 0.32 ra, consisting of hollow porcelain cylinders with a diameter of 15 to 20 mm, 20 to 30 mm long, called Raschig rings, was connected to the exhalation piping of the tensioning and drying frame. The incoming waste air saturated with water vapor at a temperature of 108 ° C heated the water supplied by five parallel arranged perforated distributors! tubes with round holes at the bottom. The water was distributed according to Scheme 1-4-2-5-3 and formed a water film on the cartridge that directly removed warm air from the heated air and indirectly heated from the heated cartridge. The efficiency defined as the ratio of dissipated, that is, the utilized heat and the heat transferred was 50%. This hot water was used to wash the fabric on the washing machine instead of the steam heated water in the washing machine.

Příklad 2Example 2

Směšovací výměník stejné konstrukce jako v příkladu 1 byl napojen na výdechové potrubí pařáku, ve kterém se v parním prostředí při teplotě 103 °C fixují barviva na textilní zboží po tisku. Výdechovým potrubím je vedeno odpadní parní prostředí do výměníku, kde předává svoje teplo technologické vodě rozváděné pěti perforovanými rozváděcími trubkami s kruhovými otvory ve spodrií části. Voda byla rozváděna podle schématu 1-4-2-5-3. Teplota technologické vody, využité při praní textilie, závislá na velikosti průtoku byla teplá až 93 °C. Množství této vody při dosažené teplotě ohřátí na 80 °C bylo 2,3 m^.h L Účinnost zařízení definovaná jako poměr mezi odvedeným a přivedeným teplem byla dosažena až 80 %.A mixing exchanger of the same construction as in Example 1 was connected to the steam outlet duct in which dyes were fixed to the textile article after printing in a steam environment at 103 ° C. The waste steam environment is led through the exhalation pipeline to the exchanger, where it transfers its heat to the technological water distributed by five perforated distribution pipes with circular openings in the bottom part of the part. Water was distributed according to Scheme 1-4-2-5-3. The temperature of the process water used in the textile washing, depending on the flow rate, was warm up to 93 ° C. The amount of this water at a heating temperature of 80 [deg.] C. was 2.3 m < 3 > h. The efficiency of the device defined as the ratio between the dissipated and the heat transferred was up to 80%.

Zařízení podle vynálezu lze použít v každém průmyslu, ve kterém vzniká teplé plynné odpadni médium, které se bez dalšího využití vypouští do ovzduší.The device according to the invention can be used in any industry in which a hot gaseous waste medium is produced which is discharged into the atmosphere without further use.

Claims

An apparatus for intensifying heat transfer in a mixing exchanger, comprising a housing comprising a lumpy charge resistant to a temperature of up to 200 ° C arranged to be evenly passable for a liquid medium flowing from top to bottom and for a hot gaseous medium passing from bottom to top. by direct contact with the liquid medium directly and at the points of contact with the lump charge, it indirectly characterized in that it consists of a system of perforated pipes (9) provided with holes at the bottom of the pipes, the system of perforated pipes (9) being arranged parallel or star-shaped; it is connected to the manifold (10).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the set of perforated distribution pipes (9) is provided with nozzles at the apertures.