RU2044246C1 - Contact heat exchanger - Google Patents
Contact heat exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- RU2044246C1 RU2044246C1 RU93006880A RU93006880A RU2044246C1 RU 2044246 C1 RU2044246 C1 RU 2044246C1 RU 93006880 A RU93006880 A RU 93006880A RU 93006880 A RU93006880 A RU 93006880A RU 2044246 C1 RU2044246 C1 RU 2044246C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- truncated cone
- nozzles
- cone
- medium
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к контактным теплообменникам и предназначено для использования в промышленности, поскольку обеспечивает высокую эффективность утилизации тепла ходящих газов от теплоиспользующего оборудования. The invention relates to contact heat exchangers and is intended for use in industry, since it provides high efficiency of heat recovery of flue gases from heat-using equipment.
Известен контактный теплообменник, содержащий рабочую камеру с тангенциальными патрубками подвода греющей среды, расположенными в ее верхней и нижней частях, установленные по оси коpпуса соответственно цилиндpический насадок в ее веpхней части и два коаксиальных цилиндра в нижней. Последние образуют направляющие каналы для прохода греющей среды. Распределитель жидкости расположен по оси камеры между патрубками подвода греющей среды. A contact heat exchanger is known that contains a working chamber with tangential nozzles for supplying a heating medium located in its upper and lower parts, mounted along the axis of the housing, respectively, of the cylindrical nozzles in its upper part and two coaxial cylinders in the lower. The latter form guide channels for the passage of the heating medium. The liquid distributor is located along the axis of the chamber between the nozzles for supplying a heating medium.
Благодаря наличию двух встречных закрученных потоков к расположению водораспределителя вдоль оси камеры происходит интенсивный контактный теплообмен по всему объему камеры между газообразной нагретой средой и жидкостью. Due to the presence of two counter-swirling flows to the location of the water distributor along the chamber axis, intense contact heat transfer occurs over the entire chamber volume between the gaseous heated medium and the liquid.
Однако в данной конструкции реализованы не все возможности, обеспечивающие полный поверхностный контакт нагретой среды и орошаемой жидкости. However, not all possibilities are realized in this design, which ensure full surface contact of the heated medium and the irrigated liquid.
Известна одна из модернизаций указанного контактного теплообменника, который дополнительно содержит форсунки, размещенные в патрубках подвода греющего теплоносителя, в верхней части камеры, в зазоре между стенками последней и цилиндрического посадка и в направляющем канале. Known for one of the upgrades of the specified contact heat exchanger, which further comprises nozzles located in the nozzles for supplying the heating medium, in the upper part of the chamber, in the gap between the walls of the last and cylindrical fit and in the guide channel.
Дополнительные форсунки, расположенные в тангенциальных патрубках, обеспечивают дополнительный контактный теплообмен между нагретой газообразной средой и жидкостью на входе в теплообменник, дополнительные форсунки, расположенные внутри корпуса прибора, обеспечивающие вторичное орошение внутри корпуса прибора, позволяют наиболее полно утилизировать тепло уходящих газов технологического оборудования. Additional nozzles located in the tangential nozzles provide additional contact heat transfer between the heated gaseous medium and the liquid at the inlet to the heat exchanger; additional nozzles located inside the device body, providing secondary irrigation inside the device body, allow the most complete utilization of the heat of the exhaust gases of the process equipment.
Однако данная конструкция требует большого расхода воды на орошение, при этом температурный потенциал воды после контакта с газообразными тепловыми потоками невелик (вследствие большого расхода воды). However, this design requires a large flow of water for irrigation, while the temperature potential of the water after contact with gaseous heat flows is small (due to the large flow of water).
Целью изобретения является повышение полной утилизации тепла путем увеличения потенциала технологической воды, после орошения при уменьшении ее расхода и сохранении высокой интенсивности теплообмена между газообразной средой и орошаемой водой. Сущность изобретения заключается в том, что в контактном теплообменнике, содержащем камеру с верхним и нижним тангенциальными патрубками подвода греющей среды, установленные по оси камеры в верхней и нижней частях обечайки, образующие каналы для прохода греющей среды, и распределители жидкости, расположенные по оси камеры между указанными патрубками и в верхнем из последних, нижняя обечайка выполнена в виде усеченного конуса с щелевым вырезом, причем конус большим основанием закреплен в камере над нижним патрубком и обращен щелевым вырезом в сторону последнего, а меньшим основанием к верхней обечайке, при этом усеченный конус выполнен с углом раскрытия, составляющим величину, определяемую из следующего неравенства:
2 arctg > α > 2 arctg где d0 диаметр большего основания усеченного конуса;
d2 диаметр верхней обечайки;
h1 высота усеченного конуса;
h2 расстояние между меньшим основанием конуса и нижнем торцом верхней обечайки.The aim of the invention is to increase the complete utilization of heat by increasing the potential of process water, after irrigation while reducing its flow rate and maintaining a high intensity of heat exchange between the gaseous medium and the irrigated water. The essence of the invention lies in the fact that in a contact heat exchanger containing a chamber with upper and lower tangential nozzles for supplying heating medium, mounted along the axis of the chamber in the upper and lower parts of the shell, forming channels for the passage of the heating medium, and liquid distributors located along the axis of the chamber between the indicated pipes and in the upper of the latter, the lower shell is made in the form of a truncated cone with a slotted cutout, and the cone with a large base is fixed in the chamber above the lower pipe and facing the slotted cut With a move toward the latter, and with a smaller base to the upper shell, the truncated cone is made with an opening angle that is a value determined from the following inequality:
2 arctg >α> 2 arctg where d 0 is the diameter of the larger base of the truncated cone;
d 2 diameter of the upper shell;
h 1 the height of the truncated cone;
h 2 the distance between the smaller base of the cone and the lower end of the upper shell.
В предлагаемой конструкции на орошение в нижний патрубок поступает вода из щелевого зазора, образованного нижним насадком и корпусом, имеющая более высокий температурный потенциал, чем орошаемая вода на входе, что позволяет увеличить на выходе температурный потенциал технологической воды при уменьшении ее расхода. In the proposed design, water from the slotted gap formed by the lower nozzle and the casing, having a higher temperature potential than the irrigated water at the inlet, enters the lower nozzle for irrigation, which allows increasing the temperature potential of the process water at the outlet while reducing its flow rate.
На фиг. 1 изображен предлагаемый теплообменник, общий вид; на фиг. 2 поперечный разрез теплообменника. In FIG. 1 shows the proposed heat exchanger, General view; in FIG. 2 cross section of a heat exchanger.
Теплообменник содержит вертикальную камеру 1, тангенциальные патрубки 2 и 3 для подвода газообразной среды. При этом патрубок 2 расположен в нижней части камеры 1, а патрубок 3 в верхней части. Патрубок 4 служит для отвода газообразной среды, а патрубок 5, совмещенный с коническим основанием рабочей камеры, для отвода нагретой технологической воды. По оси камеры в верхней и нижней частях установлены насадки 6 и 7. Цилиндрический насадок 6 соединен с отводящим патрубком 4 и образует направляющий канал для отводимого потока газа, а насадок 7 образует сужающийся направляющий канал для газообразной смеси, поступающей через нижний тангенциальный патрубок. При этом нижний насадок 7 выполнен в виде усеченного конуса, большим основанием жестко соединен с рабочей камерой 1 и образует с ее внутренней поверхностью щелевой зазор 8, расположенный над нижним тангенциальным патрубком 2. Водораспределитель 9 расположен вдоль оси камеры 1 и имеет участки перфорированных отверстий или форсунку. Форсунка 10 предназначена для дополнительного орошения теплового потока, поступающего через верхний тангенциальный патрубок. The heat exchanger contains a vertical chamber 1,
Работает теплообменник следующим образом. The heat exchanger operates as follows.
Нагретая газообразная среда подается одновременно навстречу через верхний 3 и нижний 2 тангенциальные патрубки, благодаря чему она приобретает винтообразное движение. The heated gaseous medium is simultaneously fed towards the upper 3 and lower 2 tangential nozzles, so that it acquires a helical motion.
Благодаря форсунке 10 газообразная смесь, подаваемая через патрубок 3, орошается, что обеспечивает первый контактный теплообмен между газообразной средой и жидкостью. Далее потоки перемещаются по замкнутым траекториям навстречу друг другу и орошаются из водораспределителя 9. Размеры верхнего потока ограничены внутренним диаметром рабочей камеры и цилиндрическим насадком 6, а размеры нижнего потока ограничены коническим насадком 7. Thanks to the nozzle 10, the gaseous mixture supplied through the pipe 3 is irrigated, which provides the first contact heat exchange between the gaseous medium and the liquid. Next, the flows move along closed paths towards each other and are irrigated from the water distributor 9. The dimensions of the upper stream are limited by the inner diameter of the working chamber and the cylindrical nozzle 6, and the sizes of the lower stream are limited by the
При этом усеченный конус 7 выполнен с углом раскрытия, составляющим величину, определяемую из следующего неравенства:
2 arctg > α > 2 arctg
Под действием центробежных сил сконденсированная в центральном потоке вода и орошаемая вода переходит в верхний поток воздуха, которым вместе со сконденсированной влагой верхнего потока переносится в нижнюю часть камеры, а также на стенки аппарата, по которым также стекает в зазор между коническим насадком 7 и камерой 1 верхней части аппарата. Воздух верхнего потока подсасывается нижним потоком по всей высоте аппарата (от верхнего торца конуса до нижнего торца верхнего цилиндрического насадка) за счет разрежения, создаваемого нижним потоком. Нижний поток воздуха с перешедшим в него воздухом периферийного потока попадает в верхний отводящий патрубок благодаря указанному условию, т. е. благодаря обхватыванию верхним цилиндрическим насадком образующих усеченного конуса в случае их продолжения. Это условие может быть выражено математически как
2 arctg > α > 2 arctg
Вода, подаваемая на орошение под действием центробежных сил, скапливается в верхней части рабочей камеры и через щелевидный зазор, образованный между камерой 1 и коническим насадком 7, орошает тепловой поток, поступающий через тангенциальный патрубок 2. Температурный потенциал воды, поступившей на орошение в патрубок 2, выше, чем потенциал воды, поступившей через другие форсунки, следовательно, повышается полнота утилизации тепла за счет увеличения потенциала выходной технологической воды и уменьшения ее расхода. При этом сохраняется высокая интенсивность теплообмена в объеме рабочей камеры между газообразной средой и орошаемой водой.In this case, the
2 arctg >α> 2 arctg
Under the action of centrifugal forces, the water condensed in the central stream and irrigated water passes into the upper air stream, which, together with the condensed moisture of the upper stream, is transferred to the lower part of the chamber, as well as to the walls of the apparatus, through which it also flows into the gap between the
2 arctg >α> 2 arctg
Water supplied to the irrigation under the action of centrifugal forces accumulates in the upper part of the working chamber and through the slit-like gap formed between the chamber 1 and the
Claims (1)
где d0 диаметр большего основания усеченного конуса;
d2 диаметр верхней обечайки;
h1 высота усеченного конуса;
h2 расстояние между меньшим основанием конуса и нижним торцом верхней обечайки.A CONTACT HEAT EXCHANGER containing a chamber with upper and lower tangential nozzles for supplying heating medium, mounted along the axis of the chamber in the upper and lower parts of the shell, forming channels for the passage of the heating medium, and liquid distributors located along the axis of the chamber between the said nozzles and in the upper of the latter, characterized in that the lower shell is made in the form of a truncated cone with a slotted cutout, and the cone with a large base fixed in the chamber above the lower pipe and facing the slotted cut towards the last o, a smaller base to the upper shell, wherein the truncated cone is configured with an angle of opening α, integral value determined from the following inequality:
where d 0 is the diameter of the larger base of the truncated cone;
d 2 diameter of the upper shell;
h 1 the height of the truncated cone;
h 2 the distance between the smaller base of the cone and the lower end of the upper shell.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93006880A RU2044246C1 (en) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | Contact heat exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93006880A RU2044246C1 (en) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | Contact heat exchanger |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93006880A RU93006880A (en) | 1995-04-30 |
RU2044246C1 true RU2044246C1 (en) | 1995-09-20 |
Family
ID=20136799
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93006880A RU2044246C1 (en) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | Contact heat exchanger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2044246C1 (en) |
-
1993
- 1993-02-04 RU RU93006880A patent/RU2044246C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1638517, кл. F 28C 1/02, 1991. * |
Авторское свидетельство СССР N 1719862, кл. F 28C 1/02, 1992. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4314826A (en) | Coal gasification apparatus | |
SU1131473A3 (en) | Arrangement for coke dry quenching | |
RU2044246C1 (en) | Contact heat exchanger | |
TW372881B (en) | Gas-liquid contact apparatus | |
RU2139471C1 (en) | Waste-heat boiler | |
SU1719862A2 (en) | Contact heat exchanger | |
RU2006775C1 (en) | Contact heat exchanger | |
RU1809279C (en) | Contact heat exchanger | |
RU2411061C1 (en) | Jet scrubber | |
SU1457974A1 (en) | Heat-mass exchange apparatus | |
RU1812414C (en) | Contact heat exchanger | |
SU1513303A1 (en) | Boiler unit | |
SU1550199A1 (en) | Method and apparatus for processing fuel gas | |
SU697138A1 (en) | Contact arrangement for heat and mass exchange apparatus | |
SU1605124A1 (en) | Direct-contact water heater | |
RU2017867C1 (en) | Chamber for continuous heat treatment of long materials | |
RU2064146C1 (en) | Direct-contact heat exchanger | |
RU2055293C1 (en) | Contact heat-exchanger | |
SU1601491A2 (en) | Wortex chamber for heat treatment of dispersed or fluid materials | |
SU1386248A1 (en) | Gas separator | |
SU1583150A1 (en) | Dust trap for cleaning cupola gases | |
SU1161160A2 (en) | Apparatus for heat-mass transfer | |
SU1638517A1 (en) | Contact heat exchanger | |
RU19267U1 (en) | HORIZONTAL MASS TRANSFER MACHINE | |
SU1755901A1 (en) | Decarbonization apparatus |