RU2095125C1 - Heat-and-mass exchanger - Google Patents

Heat-and-mass exchanger Download PDF

Info

Publication number
RU2095125C1
RU2095125C1 RU96104976A RU96104976A RU2095125C1 RU 2095125 C1 RU2095125 C1 RU 2095125C1 RU 96104976 A RU96104976 A RU 96104976A RU 96104976 A RU96104976 A RU 96104976A RU 2095125 C1 RU2095125 C1 RU 2095125C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
contact device
water
centrifugal contact
mass exchanger
Prior art date
Application number
RU96104976A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96104976A (en
Inventor
Борис Алексеевич Зимин
Original Assignee
Борис Алексеевич Зимин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Борис Алексеевич Зимин filed Critical Борис Алексеевич Зимин
Priority to RU96104976A priority Critical patent/RU2095125C1/en
Publication of RU96104976A publication Critical patent/RU96104976A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2095125C1 publication Critical patent/RU2095125C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

FIELD: heat-and-mass exchangers. SUBSTANCE: heat exchanger relates to heat power engineering used as decarbonizer (desorber of carbon dioxide from water) in the system of water chemical treatment at thermal power stations and boiler houses as utilizer of heat of flue gases (economizer of contact pipe) and as contact steam water heater; additionally, heat-and-mass exchanger is used in the field of chemical technology as absorber and desorber, for instance, in production of sulfuric acid and in other chemical production processes. Exchanger has vertical cylindrical vessel with hole in upper cover where control centrifugal device is partially lowered. It is a shell with upper and lower end covers with tangential inlet of liquid and holes in shell lower part, and gas branch pipe in center of upper cover. Novelty of heat-and-mass exchanger is availability of hole in lower cover of contact centrifugal device. EFFECT: higher specific productivity of apparatus due to reduced aerodynamic resistance and its extended function application. 6 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах химводоподготовки на тепловых электростанциях и котельных в качестве декарбонизатора, термического деаэратора, контактного охладителя выпара в деаэрационных установках, в качестве контактного водяного экономайзера для утилизации тепла отходящих газов котлов и печей. Кроме того, изобретение относится к химической технологии, и может быть использовано в качестве абсорбера, например, при производстве серной кислоты и в качестве десорбера. The invention relates to a power system and can be used in chemical water treatment systems at thermal power plants and boiler houses as a decarbonizer, thermal deaerator, contact vapor cooler in deaeration plants, as a contact water economizer for recovering heat from the exhaust gases of boilers and furnaces. In addition, the invention relates to chemical technology, and can be used as an absorber, for example, in the production of sulfuric acid and as a stripper.

Известны и нашли широкое применение массообменные и тепломассообменные аппараты, представляющие собой колонну, заполненную кольцами Рашига, в которой в противотоке контактируют жидкость и газ /жидкость подается сверху, а газы снизу/. Mass transfer and heat transfer devices are known and widely used. They are a column filled with Raschig rings, in which liquid is contacted in countercurrent and gas / liquid is supplied from above, and gases from below /.

Таковы абсорберы и десорберы /см.Л.I. А.Н. Плановский, В.М. Рамм, С.Э. Каган "Процессы и аппараты химической технологии", издательство "Химия", Москва, 1963, стр.59Э, рис. 17-6/, Л.2. Справочник химика-энергетика под редакцией Голубцова В.А. и др. Государственное энергетическое издательство, Москва, Ленинград, 1958, том второй, стр.156, 157, фиг. 9-11, 9-12 декарбонизаторы. Контактный экономайзер см. Л.З Э.Ф. Пантюшева, Е.Б. Столпер "Наладка отопительных котлов, работающих на газе, стр. 32, рис 3, издательство "Недра", Ленинград, 1974. These are absorbers and strippers / see L.I. A.N. Planovsky, V.M. Ramm, S.E. Kagan "Processes and Apparatuses of Chemical Technology", publishing house "Chemistry", Moscow, 1963, p. 59E, fig. 17-6 /, L.2. Handbook of an energy chemist edited by V. Golubtsov et al. State Energy Publishing House, Moscow, Leningrad, 1958, Volume Two, p. 156, 157, FIG. 9-11, 9-12 decarbonisers. Contact economizer see L.Z.E.F. Pantyusheva, E.B. Stolper "Adjustment of gas-fired boilers, p. 32, Fig. 3, Nedra Publishing House, Leningrad, 1974.

Таковы контактные водонагреватели /см.Л.4. Е.П. Соснин "Контактные водонагреватели", Москва, Стройиздат, 1974, стр. 250, рис.105/. These are contact water heaters / see L. 4. E.P. Sosnin "Contact Water Heaters", Moscow, Stroyizdat, 1974, p. 250, Fig. 105 /.

Недостатком указанных аппаратов является их громоздкость, большая металло и материалоемкость. The disadvantage of these devices is their bulkiness, large metal and material consumption.

Этот недостаток устранен в аппаратах без наполнителя /без колец Рашига/. Таков аппарат, описанный в Л. 5 "Массообменный аппарат", авт. св. СССР N 186975, кл. B 01 D 53/18 и в [1] Этот аппарат выбран прототипом. This disadvantage is eliminated in devices without a filler / without Rashig rings /. Such is the apparatus described in L. 5 "Mass transfer apparatus", ed. St. USSR N 186975, class B 01 D 53/18 and in [1] This apparatus is selected as a prototype.

Известный тепломассообменник, выбранный в качестве прототипа, имеет корпус с подводящими и отводящими патрубками жидкой и вазообразной сред, выполненный из коаксиально расположенных обечаек различного диаметра. Верхняя обечайка меньшего диаметра имеет верхнюю и нижнюю крышки, причем нижняя крышка сплошная, а верхняя имеет нейтральное отверстие с входным патрубком газообразной среды. В верхней части обечайки тангенциально присоединен патрубок подвода жидкой среды, а в нижней части имеются тангенциальные патрубки. Эта обечайка представляет собой центробежное контактное устройство, помещенное нижней частью /о тангенциальными патрубками/ вовнутрь обечайки большего размера, эту обечайку большего размера можно обозначить как емкость, закрытую сверху и имеющую ряд приспособлений /устройств/ для обеспечения многократного контакта жидкой и газообразной сред. Эта емкость имеет отводящие патрубки для жидкой и газообразной сред. The known heat and mass exchanger, selected as a prototype, has a housing with inlet and outlet pipes of liquid and vase-like media, made of coaxially arranged shells of various diameters. The upper shell of a smaller diameter has an upper and lower cover, and the lower cover is solid, and the upper has a neutral hole with an inlet of a gaseous medium. In the upper part of the shell, a nozzle for supplying a liquid medium is tangentially connected, and in the lower part there are tangential nozzles. This shell is a centrifugal contact device, placed with the lower part / of the tangential nozzles / inside the larger shell, this larger shell can be described as a container, closed on top and having a number of devices / devices / to ensure multiple contact of liquid and gaseous media. This tank has outlet pipes for liquid and gaseous media.

Тепломассообмен в этом аппарате происходит путем контакта жидкой и газообразной сред при параллельном их движении внутри верхней обечайки и при многократном пересечении сред после выхода из этой обечайки. Heat and mass transfer in this apparatus occurs by contacting liquid and gaseous media with their parallel movement inside the upper shell and with multiple intersections of the media after leaving this shell.

Однако выбранный прототип имеет некоторые недостатки, в частности достаточно высокое аэродинамическое сопротивление для газообразной среды, вызванное недостаточной пропускной способностью для газообразной среды нижних тангенциальных патрубков центробежного контактного устройства /через эти патрубки проходит одновременно жидкость и газообразная среда/, многократным пересечением сред и многочисленными изменениями направлений движения сред. По этой причине трудно использовать прототип в качестве контактного экономайзера жди контактного водонагревателя. Топочные гаэы в топках и печах образуются в больших количествах и отсасываются низконапорными дымососами. However, the selected prototype has some drawbacks, in particular, a sufficiently high aerodynamic drag for a gaseous medium, caused by insufficient flow capacity for the gaseous medium of the lower tangential nozzles of the centrifugal contact device / liquid and gaseous medium pass through these nozzles simultaneously, by multiple intersections of the media and numerous changes in the direction of movement wednesday For this reason, it is difficult to use the prototype as a contact economizer, wait for a contact water heater. The furnace geys in the furnaces and furnaces are formed in large quantities and are sucked off by low-pressure smoke exhausters.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно снижение аэродинамического сопротивления, повышение пропускной способности аппарата по газовой среде /увеличение удельной производительности/, упрощение конструкции, расширение диапазона функционального применения аппарата. The aim of the invention is to remedy these disadvantages, namely reducing aerodynamic drag, increasing the throughput of the apparatus in a gas environment / increasing specific productivity /, simplifying the design, expanding the range of functional use of the apparatus.

Указанная цель достигается тем, что в известном тепломассообменнике, содержащем корпус с подводящими и отводящими патрубками жидкой и газообразной сред, выполненном в виде цилиндрической вертикальной емкости с верхней крышкой, имеющей центральное отверстие, через которое частично опущено внутрь, с зазором от дна, центробежное контактное устройство, выполненное в виде обечайки о нижней и верхней торцевыми крышками, в последней из которых имеется центральное отверстие с патрубком газовой среды, а к верхней части боковой стенки обечайки тангенциально подсоединены патрубки /патрубок/ подвода жидкости, в нижней же части обечайки, помещенной внутри емкости, имеются отверстия, соединяющие ее о пространством емкости, отличающийся тем, что в нижней торцевой крышке центробежного контактного устройства имеется центральное отверстие, соединяющее центробежное контактное устройство с внутренним пространством емкости, а патрубок газообразной среды подсоединен к стенке емкости выше отверстий в центробежном контактном устройстве. This goal is achieved by the fact that in a known heat and mass exchanger containing a housing with inlet and outlet nozzles of liquid and gaseous media, made in the form of a cylindrical vertical tank with a top cover having a central opening through which is partially lowered inward, with a gap from the bottom, a centrifugal contact device made in the form of a shell about the lower and upper end caps, the last of which has a central hole with a pipe of the gas medium, and to the upper part of the side wall of the shell the nozzles / nozzle / fluid supply are connected in angularly, in the lower part of the shell located inside the container, there are holes connecting it to the space of the container, characterized in that in the lower end cover of the centrifugal contact device there is a central hole connecting the centrifugal contact device with the internal space capacity, and the pipe of the gaseous medium is connected to the wall of the container above the holes in the centrifugal contact device.

Имеются и дополнительные отличия, способствующие достижению поставленной цели. Патрубок газообразной среды подсоединен к стенке наружной емкости тангенциально и является подводящим патрубком газообразной среды, а отводящий патрубок гаэообразной среды подсоединена к верхней крышке центробежного контактного устройства. В кольцевом пространстве между стенками емкости и центробежного контактного устройства ниже патрубка газовой среды и выше отверстий в центробежном контактном устройстве имеется кольцевая перегородка /шайба/, перекрывающая часть кольцевого пространства, эта перегородка может быть выполнена равной сечению этого кольцевого пространства т.е. полностью его перекрывающей, если тепломассообменник будет использован в качестве контактного пароводяного нагревателя. There are additional differences that contribute to the achievement of the goal. The gaseous medium nozzle is connected tangentially to the wall of the outer container and is the inlet of the gaseous medium, and the outlet nozzle of the gaseous medium is connected to the top cover of the centrifugal contact device. In the annular space between the walls of the tank and the centrifugal contact device below the gas medium nozzle and above the holes in the centrifugal contact device there is an annular partition / washer / that overlaps part of the annular space, this partition can be made equal to the cross section of this annular space i.e. completely overlapping it, if the heat and mass exchanger will be used as a contact steam-water heater.

Отверстия в нижней части стенки контактного устройства выполнены в виде горризонтальных щелей. The holes in the lower part of the wall of the contact device are made in the form of horizontal slots.

Центробежное контактное устройство выполнено из двух обечаек /труб/ разного диаметра, соединенных между собой последовательно, причем обечайка /труба/ большего диаметра расположена сверху. The centrifugal contact device is made of two shells / pipes / of different diameters, connected to each other in series, and the shell / pipe / of a larger diameter is located on top.

На фиг. 1 показан предлагаемый теплообменник, продольный разрез; на фиг. 2 показан вариант теплообменника, который можно использовать только как контактный пароводяной нагреватель. In FIG. 1 shows the proposed heat exchanger, a longitudinal section; in FIG. 2 shows a variant of a heat exchanger that can only be used as a contact steam-water heater.

Тепломассообменник содержит корпус, состоящий из емкости 1, выполненной из цилиндрической обечайки с дном 2, верхней крышкой 3, центробежное контактное устройство, выполненное из двух обечаек /труб/ 4 и 4а /на фиг. 2 - на одной обечайки 4/, состыкованных между собой при помощи кольца /шайбы/ 5. Это устройство имеет верхнюю крышку 6 и нижнюю крышку 7 с центральными отверстиями. К верхней крышке присоединен /к отверстию/ патрубок 9 газовой среды. Центробежное контактное устройство имеет в верхней части тангенциально присоединенные патрубки 9 /патрубок/ подвода жидкости, а в нижней части - отверстия 10, выполненные в виде горизонтальных щелей. В кольцевом пространстве между стенкой емкости 1 и обечайкой 4а имеется кольцевая перегородка /шайба/ 12, уменьшающая это кольцевое пространство. В верхней части цилиндрической емкости 1 подсоединен тангенциально или радиально патрубок газообразной среды 11. В нижней части емкости 1 имеется тангенциальный патрубок 15 отвода проконтактировавшей жидкости. Цифрой 14 обозначен вертикальный вращающийся уровень жидкости /граница раздела сред/. 15 дополнительные отверстия в обечайке 4 в варианте тепломассообменника, изображенного на фиг. 2. The heat and mass exchanger comprises a housing consisting of a tank 1 made of a cylindrical shell with a bottom 2, an upper cover 3, a centrifugal contact device made of two shells / pipes / 4 and 4a / in FIG. 2 - on one shell 4 /, joined together by a ring / washer / 5. This device has a top cover 6 and a bottom cover 7 with central holes. Attached to the top cover / to the hole / pipe 9 of the gas medium. The centrifugal contact device has tangentially connected nozzles 9 / nozzle / fluid supply in the upper part, and holes 10 made in the form of horizontal slots in the lower part. In the annular space between the wall of the tank 1 and the shell 4A there is an annular partition / washer / 12, which reduces this annular space. In the upper part of the cylindrical tank 1, a gaseous medium 11 pipe is tangentially or radially connected. In the lower part of the tank 1 there is a tangential pipe 15 for discharging the contacted liquid. The number 14 denotes a vertical rotating fluid level / media interface /. 15 additional holes in the casing 4 in the embodiment of the heat and mass exchanger shown in FIG. 2.

Работу тепломассообменника рассмотрим сначала при использовании его в качестве декарбонизатора /десорбера, извлекающего свободную углекислоту из воды при помощи воздуха/. См. фиг. 1. Let us consider the operation of a heat and mass exchanger first when using it as a decarbonizer / stripper, which extracts free carbon dioxide from water using air /. See FIG. one.

Воду, содержащую углекислоту, подаем через патрубки 3. За счет тангенциального подвода вода преобретает вращательное движение внутри обечаек 4,4а, образуя кольцевую границу раздела сред. По закону сохранения момента количества движения давление воды падает с уменьшением радиуса закрутки /от периферии к центру/, а скорость вращения воды возрастает. Лучшей закрутке способствует увеличенный диаметр обечайки 4 по сравнению с обечайкой 4а. Наивысшая скорость вращения воды на границе раздела сред /14/. Движение воды винтовое сверху вниз. В нижней части центробежного контактного устройства вода встречает на своем пути отверстия 10. Толщину вращающегося слоя воды определяют ширина кольца шайбы 7 и сечение отверстий 10. При движении воды от центра к периферии /к стенке 4а/ скорость вращения ее падает, а давление возрастает. Большая часть воды проходит через отверстия 10, а часть через кромку шайбы 7. Или 100% воды проходит через отверстия 10 /в зависимости от сечения отверстий и от диаметра отверстия шайбы 7/. Из отверстий 10 вода попадает в кольцевое пространство емкости 1. Благодаря горизонтальному расположению щелей 10 направление движения воды по тангенсу к обечайке 4а. Вода разбивается на на мелкие струи и капли, преодолев кольцевое пространство емкости 1, вода продолжает вращательное движение /благодаря тангенциальной составляющей движения/ по стенке емкости. Далее попадает в отводящий патрубок 13. Воздух, участвующий в процессе декарбонизации воды, нагнетается дутьевым вентилятором в тангенциальный патрубок 11. Если к патрубку 8 присоединить отсасывающий вентилятор, то воздух будет поступать через патрубок 11 за счет разрежения. Воздух преобретает вращательное движение и, минуя шайбу 12, попадает в корень диспергированного потока жидкости, выходящей из отверстий 10. Происходит интенсивный контакт сред. Поток воздуха дополнительно закручивает поток капель воды, увеличивая путь и время контакта сред. Вода отдает углекислоту воздуху. Происходит десорбция углекислоты из воды /декарбонизация воды/. Вращающийся поток воздуха, преодолев шайбу 7, попадает внутрь центробежного контактного устройства /это вторая ступень контакта сред/. Интенсивный контакт сред происходит на границе раздела сред. Турбулентность потоков сред способствует интесивному массообмену. Отработанный воздух удаляется из тепломассообменника через патрубок 8. The carbon dioxide-containing water is fed through the nozzles 3. Due to the tangential supply, the water acquires a rotational movement inside the shells 4.4a, forming an annular interface. According to the law of conservation of angular momentum, the water pressure decreases with decreasing spin radius / from the periphery to the center /, and the water rotation speed increases. Better twist contributes to the increased diameter of the shell 4 in comparison with the shell 4a. The highest speed of rotation of water at the interface / 14 /. The movement of water is spiraling from top to bottom. In the lower part of the centrifugal contact device, water meets holes 10 in its way. The thickness of the rotating layer of water is determined by the width of the ring of the washer 7 and the section of the holes 10. When the water moves from the center to the periphery / to the wall 4a / its rotation speed decreases, and the pressure increases. Most of the water passes through the holes 10, and part through the edge of the washer 7. Or 100% of the water passes through the holes 10 / depending on the cross section of the holes and on the diameter of the hole on the washer 7 /. From the holes 10, water enters the annular space of the container 1. Due to the horizontal arrangement of the slots 10, the direction of water movement along the tangent to the shell 4a. Water is divided into small jets and drops, breaking the annular space of the tank 1, the water continues to rotate / due to the tangential component of the movement / along the wall of the tank. Then it enters the outlet pipe 13. The air participating in the process of decarbonization of water is blown by the blower fan into the tangential pipe 11. If you attach a suction fan to the pipe 8, then air will flow through the pipe 11 due to vacuum. The air acquires a rotational movement and, bypassing the washer 12, enters the root of the dispersed fluid stream exiting the openings 10. Intensive media contact occurs. The air flow additionally spins the flow of water droplets, increasing the path and contact time of the media. Water gives off carbon dioxide to air. There is a desorption of carbon dioxide from water / decarbonization of water /. Rotating air flow, breaking the washer 7, enters the centrifugal contact device / this is the second stage of media contact /. Intensive media contact occurs at the interface. The turbulence of the flow of media contributes to the intense mass transfer. The exhaust air is removed from the heat and mass exchanger through the pipe 8.

Работа аппарата в качестве абсорбера аналогична работе в качестве десорбера. Например, при производстве серной кислоты в тангенциальные патрубки 9 подают серную кислоту, а в патрубок 11 нагнетают или засасывают газы, содержание соединения серы. При контакте кислоты с газами сернистые газы поглощаются кислотой. Концентрация серной кислоты возрастает. The operation of the apparatus as an absorber is similar to that of a desorber. For example, in the production of sulfuric acid, sulfuric acid is supplied to the tangential nozzles 9, and gases, the content of the sulfur compound, are pumped or sucked into the nozzle 11. Upon contact of the acid with the gases, sulfur dioxide is absorbed by the acid. The concentration of sulfuric acid increases.

Работа тепломассообменника в качестве контактного водонагревателя или контактного экономайзера. Патрубок 11 подсоединяется к газоходу с топочными газами, идущему от котла или печи, а патрубок 8 к дымососу. /Если топка предназначена специально для тепломассообменника, то он будет не экономайзером, а водонагревателем/. Патрубок 9 подсоединяют к источнику холодной воды. Контакт воды и топочных газов происходит так же, как в вышеописанных десорбере и абсорбере. Газы отдают воде не только тепло нагрева газов, но и тепло конденсации водящих паров, образовавшихся при сгорании углеводородов топлива. Контактный экономайзер повышает КПД котлоагрегата на 11% по сравнению с котлоагрегатами, снабженными поверхностными экономайзерами. Нагретая вода используется в схеме котельной или для производственных нужд /например, в чулочно-насочном производстве/. The work of the heat and mass exchanger as a contact water heater or contact economizer. The pipe 11 is connected to the flue gas duct coming from the boiler or furnace, and the pipe 8 to the exhaust fan. / If the firebox is designed specifically for a heat and mass exchanger, then it will not be an economizer, but a water heater /. The pipe 9 is connected to a source of cold water. The contact of water and flue gases occurs in the same way as in the above desorber and absorber. Gases give water not only the heat of gas heating, but also the heat of condensation of the driving vapors generated during the combustion of fuel hydrocarbons. The contact economizer increases the efficiency of the boiler by 11% compared with boilers equipped with surface economizers. Heated water is used in the boiler room scheme or for production needs / for example, in hosiery / production.

Работа тепломассообменника в качестве парогазогенератора. Парогазогенератор это аппарат, в котором при контакте воды с топочными газами получают парогазовую смесь и направляют ее в теплообменник, где пары конденсируются и отдают тепло воде /например, в систему теплоснабжения/. Принцип парогазогенератора описан в патенте России N 2045696 "Система утилизации тепла продуктов сгорания" МКИ Г 22 и 1/18. Тепломассообменник, служащий парогазогенератором, присоединяется непосредственно к топке, когда топочные газы имеют высокую температуру /1200 2000oC/. Поэтому подвод топочных газов лучше осуществить к патрубку 8, а отсос отработанных газов от патрубка 11. Иначе будет прогорать корпус 1 от высокой температуры. Стенки же 4 контактного центробежного устройства охлаждаются водой. В парогазогенераторе, как и в прототипе, применен параллельный ток газов и воды, а в предыдущих аппаратах противоток, патрубок 11 может быть выполнен здесь как тангенциальным, так и радиальным.The work of the heat and mass exchanger as a steam and gas generator. A steam-gas generator is an apparatus in which, upon contact of water with flue gases, a steam-gas mixture is obtained and directed to a heat exchanger where the vapors condense and give off heat to the water (for example, to the heat supply system). The principle of a steam and gas generator is described in Russian patent N 2045696 "System for the utilization of heat of combustion products" MKI G 22 and 1/18. The heat and mass exchanger serving as a steam and gas generator is connected directly to the furnace when the flue gases have a high temperature / 1200 2000 o C /. Therefore, the supply of flue gases is best done to the pipe 8, and the exhaust gas is exhausted from the pipe 11. Otherwise, the housing 1 will burn through from high temperature. The walls of the 4 contact centrifugal device are cooled by water. In the steam and gas generator, as in the prototype, a parallel flow of gases and water is used, and in the previous apparatuses a countercurrent flow pipe 11 can be made here both tangential and radial.

Работа тепломассообменника в качестве термического деаэратора. Деаэрируемая среда /вода/ подводится к патрубкам 9, а деаэрирующая среда /пар/ подводится к патрубку 8. Пар и деаэрируемая вода контактируют сначала в ценробежном контактном устройстве, затем в кольцевом зазоре между стенкой емкости 1 и обечайкой 4а. Вода нагревается и деаэрируется, пар конденсируется. Неконденсируемые газы и часть пара /выпар/ отводятся через патрубок 11. Деаэрированная вода отводится через патрубок 13. Нагрев воды до температуры насыщения не сопровождается гидроударами, даже если вода предварительно не подогрета. The work of the heat and mass exchanger as a thermal deaerator. The deaerated medium / water / is supplied to the nozzles 9, and the deaerated medium / steam / is supplied to the nozzle 8. Steam and deaerated water are contacted first in a centrifugal contact device, then in the annular gap between the wall of the tank 1 and the shell 4a. Water is heated and deaerated, steam condenses. Non-condensable gases and part of the steam / vapor / are discharged through the nozzle 11. Deaerated water is discharged through the nozzle 13. Heating of the water to the saturation temperature is not accompanied by hydroshocks, even if the water is not preheated.

Работа тепломассообменника в качестве контактного охладителя выпара деаэрационной установки. The work of the heat and mass exchanger as a contact cooler for the vapor of the deaeration plant.

Охлаждающая вода, предназначенная для конденсации водяных паров, подается в патрубки 9, а выпар из деаэратора в патрубок 8 /параллельный ток сред/ или в патрубок 11 /противоток сред/. Неконденсируемые газы удаляются в атмосферу через патрубок 11 или через патрубок б при противотоке. Охлаждающая вода, нагретая при контакте с выпаром и перемешанная с конденсатом выпара, по трубе 13 отводится в специальный бак или подается в деаэратор на деаэрацию. Cooling water intended for condensation of water vapor is supplied to nozzles 9, and vapor from the deaerator to nozzle 8 / parallel medium flow / or to nozzle 11 / countercurrent media /. Non-condensable gases are removed into the atmosphere through the pipe 11 or through pipe b in counterflow. Cooling water heated in contact with the vapor and mixed with the condensate of the vapor is discharged through a pipe 13 to a special tank or fed to a deaerator for deaeration.

Работа тепломассообменника в качестве контактного пароводяного нагревателя /см. фиг. 2/. Патрубок 8 должен быть заглушен. То есть крышка 6 выполняется оплошной из-за отсутствия выхода из аппарата газообразной среды. Нагреваемая вода подается через патрубки 9, а нагревающий пар через патрубок 11. Процесс контакта сред осуществляется так же, как и в предыдущих случаях, Вода нагревается и отводится через патрубок 13, а пар полностью конденсируется. Тепломассообменник может находиться под давлением 5 7 и более атмосфер. Поэтому в центробежном контактном устройстве исчезает граница раздела сред. В отличие от предыдущих аппаратов пар попадает в центробежное контактное устройство через отверстия 15, так как перегородка /шайба/ 12 выполняется оплошной, без отверстий. The work of the heat and mass exchanger as a contact steam-water heater / cm. FIG. 2 /. Pipe 8 must be plugged. That is, the lid 6 is overshot due to the lack of exit from the apparatus of a gaseous medium. The heated water is supplied through the nozzles 9, and the heating steam through the nozzle 11. The process of media contact is carried out in the same way as in previous cases, the water is heated and discharged through the nozzle 13, and the steam is completely condensed. The heat and mass exchanger may be under a pressure of 5 7 or more atmospheres. Therefore, in the centrifugal contact device, the interface between media disappears. Unlike previous apparatuses, steam enters the centrifugal contact device through openings 15, since the partition / washer / 12 is continuous, without holes.

Наличие центрального отверстия в нижней торцевой крышке центробежного контактного устройства значительно уменьшает аэродинамическое сопротивление для прохода газовой среды, это позволяет увеличить пропускную способность аппарата по газовой среде и использовать его в качестве контактных экономайзера и водонагревателя, позволяет увеличить единичную мощность аппарата при относительном уменьшении металлоемкости, уменьшает габариты аппарата, позволяет упростить конструкцию аппарата. The presence of a central hole in the bottom end cover of the centrifugal contact device significantly reduces the aerodynamic drag for the passage of the gas medium, this allows you to increase the throughput of the device in the gas environment and use it as a contact economizer and water heater, allows you to increase the unit power of the device with a relative decrease in metal consumption, reduces dimensions apparatus, allows to simplify the design of the apparatus.

Установка патрубка газовой среды в верхней части емкости, тангенциально стенке емкости, позволяет обеспечить закрутку газового потока, что увеличивает его путь и поверхность контакта сред. Перемена местами подводящего и отводящего патрубков газообразной среды позволяет заменить параллельный ток сред на противоток, что интенсифицирует процесс контакта фаэ /сред/. Кроме того, уменьшает капельный унос жидкости отработанной газовой средой. The installation of a gas medium pipe in the upper part of the tank, tangentially to the wall of the tank, makes it possible to swirl the gas stream, which increases its path and the contact surface of the media. The interchanging of the inlet and outlet pipes of the gaseous medium makes it possible to replace the parallel current of the media with a countercurrent, which intensifies the contact process of the phae / medium /. In addition, it reduces droplet entrainment of the liquid by the exhaust gas medium.

Наличие в кольцевом пространстве между стенкой емкости и центробежным контактным устройством кольцевой перегородки, перекрывающей часть сечения кольцевого пространства, позволяет направить газовый поток к корню диспергированного потока жидкости и этим обеспечить лучший контакт сред. Выполнение этой же перегородки оплошной /полностью перекрывающей кольцевой зазор/ позволяет использовать этот аппарат в качестве безгидроударного парового контактного нагревателя воды при условии выполнения дополнительных отверстий в стенке обечайки центробежного контактного устройства /выше перегородки 12/ и выполнения сплошной верхней крышки этого устройства. The presence in the annular space between the vessel wall and the centrifugal contact device of the annular partition blocking a part of the annular space section allows directing the gas flow to the root of the dispersed fluid flow and thereby ensuring better media contact. The implementation of the same partition of the opaque / completely overlapping annular gap / allows the use of this apparatus as a shockless steam contact water heater, provided that additional holes are made in the shell wall of the centrifugal contact device / above the partition 12 / and the solid top cover of this device is made.

Выполнение отверстий в нижней части боковых стенок центробежного контактного устройства в виде горизонтальных щелей позволяет лучше диспергировать жидкость и сохранять тангенциальную составляющую движения жидкости в кольцевом пространстве, что позволяет обеспечить вращательное движение жидкости у стенок емкости и использовать энергию вращательного движения для отвода отработанной жидкости из аппарата через тангенциальный патрубок /13/. The holes in the lower part of the side walls of the centrifugal contact device in the form of horizontal slots allow better dispersion of the liquid and preserve the tangential component of the fluid motion in the annular space, which allows for the rotational movement of the fluid at the walls of the tank and use the energy of the rotational motion to drain the spent fluid from the apparatus through the tangential branch pipe / 13 /.

Выполнение центробежного контактного устройства из двух обечаек различного диаметра, верхняя из которых большего диаметра, позволяет добиться большей производительности при меньшей металлоемкости. Если бы для аппарата той же производительности по газу выполнить с центробежным контактным устройством одного диаметра, то он был бы равен диаметру верхней обечайки и на высоте крышки 3 должна бы быть шайба. Емкость 1 пришлось бы делать большего диаметра. The implementation of the centrifugal contact device of two shells of different diameters, the upper of which is larger in diameter, allows for greater performance with less metal consumption. If, for an apparatus of the same gas output, it was made with a centrifugal contact device of the same diameter, then it would be equal to the diameter of the upper shell and there should be a washer at the height of the cover 3. Capacity 1 would have to do a larger diameter.

Claims (6)

1. Тепломассообменник, содержащий корпус с подводящими и отводящими патрубками жидкой и газообразной сред, выполненный в виде цилиндрической вертикальной емкости с торцевыми крышками, верхняя из которых имеет центральное отверстие, в которое частично опущено с зазором от дна центробежное контактное устройство, включающее обечайку меньшего диаметра, имеющюю верхнюю и нижнюю торцевые крышки, к первой из которых через центральное отверстие присоединен патрубок газовой среды, а к боковой стенке, в верхней ее части, подсоединен тангенциально патрубок подвода жидкой среды, в нижней части обечайки, расположенной внутри емкости, имеются сквозные отверстия, отличающийся тем, что в нижней торцевой крышке центробежного контактного устройства имеется отверстие, соединяющее его с емкостью. 1. Heat and mass exchanger containing a housing with inlet and outlet pipes of liquid and gaseous media, made in the form of a cylindrical vertical tank with end caps, the upper of which has a Central hole, in which a centrifugal contact device, including a smaller diameter shell, is partially lowered with a gap from the bottom, having upper and lower end caps, the first of which is connected through the central hole to the gas pipe, and to the side wall, in its upper part, the tangential a fluid supply pipe in the lower part of the sleeve situated inside the tank, there are through-holes, characterized in that the bottom end cap of the centrifugal contact device has an opening that connects it with the container. 2. Тепломассообменник по п. 1, отличающийся тем, что патрубок газообразной среды подсоединен тангенциально к верхней части емкости выше отверстий центробежного контактного устройства и является подводящим патрубком газообразной среды, а отводящим патрубком газообразной среды является патрубок на верхней крышке центробежного контактного устройства. 2. The heat and mass exchanger according to claim 1, characterized in that the gaseous medium nozzle is connected tangentially to the upper part of the tank above the openings of the centrifugal contact device and is the inlet of the gaseous medium, and the outlet nozzle of the gaseous medium is a nozzle on the top cover of the centrifugal contact device. 3. Тепломассообменник по п. 1, отличающийся тем, что в кольцевом пространстве между стенками емкости и центробежного контактного устройства на высоте ниже патрубка газовой среды и выше отверстий в центробежном контактном устройстве расположена кольцевая перегородка, перекрывающая часть кольцевого пространства. 3. The heat and mass exchanger according to claim 1, characterized in that in the annular space between the walls of the tank and the centrifugal contact device at an altitude below the nozzle of the gas medium and above the holes in the centrifugal contact device there is an annular partition that overlaps part of the annular space. 4. Тепломассообменник по п. 1, отличающийся тем, что кольцевая перегородка выполнена полностью перекрывающей кольцевое пространство, а в корпусе центробежного контактного устройства выше кольцевой перегородки имеются дополнительные сквозные отверстия. 4. The heat and mass exchanger according to claim 1, characterized in that the annular partition is completely overlapping the annular space, and in the housing of the centrifugal contact device above the annular partition there are additional through holes. 5. Тепломассообменник по п. 1, отличающийся тем, что отверстия в нижней части центробежного контактного устройства выполнены в виде горизонтальных щелей. 5. The heat and mass exchanger according to claim 1, characterized in that the holes in the lower part of the centrifugal contact device are made in the form of horizontal slots. 6. Тепломассообменник по п. 1, отличающийся тем, что центробежное контактное устройство имеет две обечайки разного диаметра, соединенные между собой последовательно, причем обечайка большего диаметра расположена сверху. 6. The heat and mass exchanger according to claim 1, characterized in that the centrifugal contact device has two shells of different diameters, connected to each other in series, and the shell of a larger diameter is located on top.
RU96104976A 1996-03-14 1996-03-14 Heat-and-mass exchanger RU2095125C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96104976A RU2095125C1 (en) 1996-03-14 1996-03-14 Heat-and-mass exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96104976A RU2095125C1 (en) 1996-03-14 1996-03-14 Heat-and-mass exchanger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96104976A RU96104976A (en) 1997-10-20
RU2095125C1 true RU2095125C1 (en) 1997-11-10

Family

ID=20178062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96104976A RU2095125C1 (en) 1996-03-14 1996-03-14 Heat-and-mass exchanger

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2095125C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004105909A3 (en) * 2003-06-03 2005-02-17 Abdul Sultanovich Kurkaev Method for heating a cooling fluid medium
RU2760142C1 (en) * 2021-02-17 2021-11-22 Виталий Николаевич Сергеев Centrifugal drip deaerator
RU2775981C1 (en) * 2021-12-30 2022-07-12 Михаил Анатольевич Дикарев Pressure centrifugal vortex deaerator (2 options)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RU, заявка, 93010331, кл. В 01 D 53/18, 1996. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004105909A3 (en) * 2003-06-03 2005-02-17 Abdul Sultanovich Kurkaev Method for heating a cooling fluid medium
EA008050B1 (en) * 2003-06-03 2007-02-27 Абдул Султанович Куркаев Method for heating or cooling fluid medium
US7201000B2 (en) 2003-06-03 2007-04-10 Abdul Sultanovich Kurkaev Method for heating or cooling fluid medium
CN100390485C (en) * 2003-06-03 2008-05-28 阿卜杜勒·苏丹诺维奇·库尔卡耶夫 Method for heating or cooling fluid medium
RU2760142C1 (en) * 2021-02-17 2021-11-22 Виталий Николаевич Сергеев Centrifugal drip deaerator
RU2775981C1 (en) * 2021-12-30 2022-07-12 Михаил Анатольевич Дикарев Pressure centrifugal vortex deaerator (2 options)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1844842B1 (en) Process for controlling the moisture concentration of a combustion flue gas
US6955342B2 (en) Fluidized spray tower
US5466270A (en) Cyclonic centrifugal gas separator - absorber apparatus for boiler flue gas cleaning
US4548262A (en) Condensing gas-to-gas heat exchanger
CN108050731A (en) A kind of flue gas drives residual heat recovery type absorption heat pump
US20140150650A1 (en) Gas-To-Liquid Heat Exchanger and Gas Particulate Scrubber
US4236443A (en) Chimney stack exhaust unit
RU2095125C1 (en) Heat-and-mass exchanger
US5520165A (en) Hybrid direct/indirect water heating process and apparatus
JPH02502356A (en) scrubber
CN111569630B (en) Wet desulfurization system and wet desulfurization method
KR102262666B1 (en) Exhaust gas purifying scrubber and exhaust gas purifying method using the same
RU1789250C (en) Method of wet treatment for recovering wastage and cleaning flue and waste gases of harmful agents
RU2705528C1 (en) Integrated boiler plant
KR20030004724A (en) Apparatus and method scrubbing for plume abatement and mist prevention
CN208429893U (en) A kind of waste water airdistillation thickening-purification technology system
RU2738748C1 (en) Heat-pipe steam-turbine plant with conical furnace
RU2075713C1 (en) Condenser
RU2131555C1 (en) Deaerator (heat-and-mass exchanger)
RU2101079C1 (en) Reactor
RU183400U1 (en) Flue gas condensate recovery module
RU2066033C1 (en) Vertical heat-exchanger
RU2166349C2 (en) Method of degassing liquids and device for realization of this method
RU2064633C1 (en) Recuperative heat exchanger
SU422932A1 (en) ROTARY CAPACITOR MIX