RU2006775C1

RU2006775C1 - Contact heat exchanger

Info

Publication number: RU2006775C1
Authority: RU
Inventors: В.И. Щербаков; М.П. Тюрин; В.И. Курин
Original assignee: Московская государственная текстильная академия им.А.Н.Косыгина
Priority date: 1991-06-25
Filing date: 1991-06-25
Publication date: 1994-01-30

Abstract

FIELD: heat power engineering. SUBSTANCE: heating heat-transfer agent enters housing 1 in two flows through tangential branch pipes 2 and 3 where flows are sprinkled beforehand. Water supplied through sprinkling device 11 gets in contact with flows of heating heat agent and moves over complex spiral-shaped trajectory. Shells 5 and 6 first of which is connected to branch pipe 2 are located coaxially along axis of housing 1 and have effect on forming the trajectory of motion of heating agent flows. Located on housing in zone of shells is circular chute 10 accumulating water which is then flows to branch pipe 2. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к контактным теплообменникам, в частности к теплообменным аппаратам центробежного типа, и предназначено для использования в промышленности с целью утилизации тепла уходящих газов от теплотехнологического оборудования. The invention relates to contact heat exchangers, in particular to centrifugal heat exchangers, and is intended for use in industry with the aim of utilizing the heat of the flue gases from the heating equipment.

Известен контактный теплообменник, содержащий рабочую камеру, тангенциальные патрубки для подвода газообразной среды, расположенные в верхней и нижней частях камеры, патрубок для отвода среды, расположенный в верхней части камеры, два коаксиально расположенных вдоль оси камеры полых цилиндра, образующих направляющие каналы, при этом наружный цилиндр соединен с нижним входным тангенциальным патрубком, цилиндрический насадок, соединенный с входным патрубком, и распределитель влаги, выполненный в виде трубки, установленной по оси рабочей камеры, и имеющий не менее одного элемента распыления влаги, которые расположены между выходными тангенциальными патрубками. При этом элементы распыления влаги выполнены в виде участков перфорированных отверстий или в виде форсунок, диаметр каждой из которых не превышает внутреннего диаметра коаксиального цилиндра. Known contact heat exchanger containing a working chamber, tangential nozzles for supplying a gaseous medium located in the upper and lower parts of the chamber, a nozzle for draining the medium located in the upper part of the chamber, two hollow cylinders coaxially located along the chamber axis, forming guide channels, while the outer the cylinder is connected to the lower inlet tangential nozzle, a cylindrical nozzle connected to the inlet nozzle, and a moisture distributor made in the form of a tube mounted along the working axis th chamber, and having at least one element of moisture spraying, which are located between the output tangential nozzles. Moreover, the moisture spraying elements are made in the form of sections of perforated holes or in the form of nozzles, the diameter of each of which does not exceed the inner diameter of the coaxial cylinder.

Недостатком этого теплообменника является то, что в данной конструкции не реализованы все возможности, позволяющие дополнительно увеличить температуру нагреваемого теплоносителя. The disadvantage of this heat exchanger is that this design does not realize all the features that can further increase the temperature of the heated coolant.

Целью изобретения является увеличение температуры нагреваемого теплоносителя. The aim of the invention is to increase the temperature of the heated coolant.

Для этого в контактном теплообменнике, содержащем рабочую камеру, тангенциальные патрубки для подвода газообразной среды, расположенные в верхней и нижней частях камеры, патрубок для отвода среды, размещенный в верхней части камеры, два коаксиально расположенных вдоль оси камеры полых цилиндра, образующих направляющие каналы, при этом наружный цилиндр соединен с нижним входным тангенциальным патрубком, полый отводящий цилиндр, соединенный с входным патрубком, и распределитель влаги, выполненный в виде перфорированной трубки, установленной по оси рабочей камеры, на внутренней поверхности камеры соосно с направляющими цилиндрами расположен кольцевой канал, соединенный с нижним тангенциальным патрубком для подвода греющей среды. To this end, in a contact heat exchanger containing a working chamber, tangential nozzles for supplying a gaseous medium located in the upper and lower parts of the chamber, a nozzle for venting the medium located in the upper part of the chamber, two hollow cylinders coaxially located along the chamber axis, forming guide channels, with this outer cylinder is connected to the lower inlet tangential pipe, a hollow outlet cylinder connected to the inlet pipe, and the moisture distributor, made in the form of a perforated tube, installed constant working chamber on the axis on the inner surface of the chamber coaxially with the guide cylinder an annular duct connected to the lower tangential pipe for supplying the heating medium.

Таким образом сравнительный анализ предлагаемого технического решения с известным позволяет сделать вывод о соответствии предложения критерию "новизна" и "существенные отличия". Thus, a comparative analysis of the proposed technical solution with the well-known allows us to conclude that the proposal meets the criteria of "novelty" and "significant differences".

На чертеже представлено поперечное сечение теплообменника. The drawing shows a cross section of a heat exchanger.

Теплообменник содержит рабочую камеру 1, тангенциальные патрубки 2 и 3 для подвода газообразной среды. При этом патрубок 2 расположен в нижней части рабочей камеры 1, а патрубок 3 - в верхней части, патрубок 4 служит для отвода газообразной среды. The heat exchanger contains a working chamber 1, tangential nozzles 2 and 3 for supplying a gaseous medium. In this case, the pipe 2 is located in the lower part of the working chamber 1, and the pipe 3 is in the upper part, the pipe 4 is used to drain the gaseous medium.

Коаксиально расположенные вдоль оси камеры полые цилиндры 5 и 6 образуют направляющие каналы 7 и 8, при этом наружный цилиндр 5 соединен с нижним патрубком 2 для подвода газообразной среды, а цилиндрический насадок 9 соединен с отводящим патрубком 4. Соосно с полыми цилиндрами 5 и 6 расположен кольцевой канал 10, соединенный с нижним тангенциальным патрубком 2 для подвода греющей среды. Hollow cylinders 5 and 6 coaxially located along the chamber axis form guide channels 7 and 8, while the outer cylinder 5 is connected to the lower pipe 2 for supplying a gaseous medium, and the cylindrical nozzles 9 are connected to the discharge pipe 4. Coaxially with the hollow cylinders 5 and 6 are located an annular channel 10 connected to the lower tangential pipe 2 for supplying a heating medium.

Распределитель 11 влаги расположен вдоль оси рабочей камеры 1 и имеет или участки перфорированных отверстий, или форсунки, расположенные на всем протяжении между тангенциальными патрубками 2 и 3 для подвода газообразной среды. The moisture distributor 11 is located along the axis of the working chamber 1 and has either sections of perforated holes or nozzles located along the entire length between the tangential nozzles 2 and 3 for supplying a gaseous medium.

Теплообменник работает следующим образом. The heat exchanger operates as follows.

Газообразная среда подается одновременно навстречу друг другу через верхний 3 и нижний 2 тангенциальные патрубки, благодаря которым приобретает винтообразное движение. The gaseous medium is fed simultaneously towards each other through the upper 3 and lower 2 tangential nozzles, due to which it acquires a screw-like motion.

Благодаря наличию форсунок в тангенциальных патрубках 2 и 3 газообразная смесь орошается, что обеспечивает контактный теплообмен между газообразной средой и жидкостью. Далее теплопотоки перемещаются по замкнутым траекториям, направленным навстречу друг другу. Пpи этом размеры верхнего потока ограничены диаметром рабочей камеры 1 и отводящим цилиндром. Здесь верхний потока вторично орошается жидкостью из форсунки. Due to the presence of nozzles in the tangential nozzles 2 and 3, the gaseous mixture is irrigated, which ensures contact heat exchange between the gaseous medium and the liquid. Next, the heat flows move along closed paths directed towards each other. In this case, the dimensions of the upper flow are limited by the diameter of the working chamber 1 and the discharge cylinder. Here, the upper stream is secondarily irrigated with liquid from the nozzle.

Размеры нижнего потока ограничены направляющим каналом 7, образованным двумя коаксиально расположенными вдоль оси камеры полыми цилиндрами 5 и 6, где он вторично орошается жидкостью из форсунки. Кроме того, нижний закрученный поток охватывается верхним потоком газообразной среды. В нижней части рабочей камеры поток подсасывается в направляющий канал 8 за счет разрежения, создаваемого внутренним потоком газообразной среды и соединяется вместе с ним. Вода, подаваемая на орошение в полость рабочей камеры 1 через распределитель 11, контактирует с двумя закрученными потоками газообразной среды и движется по сложной спиралеобразной траектории, благодаря чему увеличивается время контактирования газообразной среды и влаги. The dimensions of the lower flow are limited by a guiding channel 7 formed by two hollow cylinders 5 and 6 coaxially located along the chamber axis, where it is secondarily irrigated with liquid from the nozzle. In addition, the lower swirling flow is covered by the upper flow of a gaseous medium. In the lower part of the working chamber, the flow is sucked into the guide channel 8 due to the rarefaction created by the internal flow of the gaseous medium and is connected with it. Water supplied for irrigation to the cavity of the working chamber 1 through the distributor 11 is in contact with two swirling flows of a gaseous medium and moves along a complex spiral-shaped path, which increases the contact time of the gaseous medium and moisture.

Таким образом, применение дополнительного кольцевого канала тепловых потоков наряду с интенсивным контактным теплообменом двух верхних закрученных потоков, орошаемых во всем объеме рабочей камеры, позволяет наиболее полно утилизировать тепло уходящих газов теплотехнологического оборудования. (56) Авторское свидетельство СССР N 1638517, кл. F 28 C 1/02, 1991. Thus, the use of an additional annular channel of heat fluxes, along with intensive contact heat transfer of the two upper swirling flows irrigated in the entire volume of the working chamber, makes it possible to fully utilize the heat of the flue gases of the heating equipment. (56) Copyright certificate of the USSR N 1638517, cl. F 28 C 1/02, 1991.

Claims

A CONTACT HEAT EXCHANGER containing a vertical cylindrical body with upper and lower tangential nozzles for supplying heating medium, between which a spray device is placed, two coaxial outer and inner shells are installed along the axis of the housing, the first of which is connected to the lower tangential nozzle, characterized in that, for the purpose of increase efficiency by intensifying heat and mass transfer, it is equipped with an annular groove placed on the wall of the housing in the zone of the mentioned shells, and It reported about the lower tangential nozzle.