RU2178131C2 - Heat and mass exchanger - Google Patents

Heat and mass exchanger Download PDF

Info

Publication number
RU2178131C2
RU2178131C2 RU2000102690A RU2000102690A RU2178131C2 RU 2178131 C2 RU2178131 C2 RU 2178131C2 RU 2000102690 A RU2000102690 A RU 2000102690A RU 2000102690 A RU2000102690 A RU 2000102690A RU 2178131 C2 RU2178131 C2 RU 2178131C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
glass
shell
steam
sleeve
water
Prior art date
Application number
RU2000102690A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Б.А. Зимин
Original Assignee
Зимин Борис Алексеевич
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 Зимин Борис Алексеевич filed Critical Зимин Борис Алексеевич
Priority to RU2000102690A priority Critical patent/RU2178131C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2178131C2 publication Critical patent/RU2178131C2/en

Links

Abstract

FIELD: heat-power engineering. SUBSTANCE: heat and mass exchanger has shell, upper and lower end plates, liquid and heating agent supply branch pipes; steam or superheated water is used as heating agent; liquid supply branch pipes are tangentially connected to shell and heating agent supply branch pipes are connected with shell through intermediate chamber and holes in shell or tangential nozzles; shell may consists of several shells interconnected by means of adapter rings; lower portion of shell is placed in sleeve which consists of two shells of different diameters connected by means of adapter ring with tangential discharge branch pipe and upper and lower end plates of sleeve; shell is also provided with rectangular or round or oval section which are designed for discharge of liquid into sleeve; shell is extended for connection with lower end plate of sleeve separating part of internal space over center of sleeve from sleeve; nozzles are fitted in wall of sleeve and/or on adapter ring of sleeve or on upper end plate of sleeve. EFFECT: enhanced operational efficiency. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики, и может быть использовано для нагрева воды (или другой жидкости) паром или перегретой водой при их непосредственном контакте, а так же в качестве кинетического насоса (инжектора), например, для подачи жидкости без использования механического насоса или для повышения давления жидкости за счет использования кинетической энергии теплоносителя (пара, в редких случаях перегретой воды). The invention relates to the field of power engineering, and can be used to heat water (or another liquid) with steam or superheated water when they are in direct contact, as well as a kinetic pump (injector), for example, to supply liquid without using a mechanical pump or to increase fluid pressure through the use of kinetic energy of the coolant (steam, in rare cases, superheated water).

Известны и нашли применение струйные тепломассообменники, в которых нагрев воды происходит при непосредственном контакте ее с паром. Пар достигает звуковой скорости, смешивается с водой, образуя гомогенную двухфазную смесь. Кинетическая энергия и пара передается воде, а кинетическая энергия воды переходит в энергию давления воды. При соприкосновении пара с водой, он конденсируется. Давление воды на выходе из аппарата может быть несколько выше давления пара и давления воды на входе в аппарат. Таков аппарат, называемый "Транссоник" (см. патент России 2016261). Known and found application are jet heat and mass exchangers in which water is heated when it is in direct contact with steam. Steam reaches sound speed, mixes with water, forming a homogeneous two-phase mixture. Kinetic energy and steam are transferred to water, and kinetic energy of water passes into the energy of water pressure. When steam comes into contact with water, it condenses. The water pressure at the outlet of the apparatus may be slightly higher than the vapor pressure and the water pressure at the inlet to the apparatus. Such is the apparatus called the “Transsonic” (see Russian patent 2016261).

Недостатком этого аппарата является недостаточная глубина регулирования нагрузок по расходу пара и воды, особенно при невысоких давлениях пара. Например, нагревать воду паром в системе отопления или горячего водоснабжения без применения сетевого насоса можно только в очень узком диапазоне нагрузок. Он имеет недостаточно большую производительность, поэтому на одну систему отопления приходится ставить несколько аппаратов. КПД использования кинетической энергии пара в таком теплообменнике не более 8-10 процентов, (плохо используется кинетическая энергия потока воды). The disadvantage of this apparatus is the insufficient depth of regulation of the loads on the consumption of steam and water, especially at low vapor pressures. For example, heating water with steam in a heating system or hot water supply without using a mains pump is possible only in a very narrow range of loads. It does not have a large enough capacity, so several devices have to be installed on one heating system. The efficiency of using the kinetic energy of steam in such a heat exchanger is not more than 8-10 percent, (the kinetic energy of the water flow is poorly used).

Более эффективными являются центробежно-вихревые тепломассообменники. В них обеспечивается вращательное движение воды с увеличением радиуса закрутки воды и с увеличением давления от центра закрутки к периферии. Скорость жидкости с увеличением радиуса закрутки уменьшается, а давление воды взрастает, причем давление жидкости в каждом последующем вращающемся слое возрастает пропорционально скорости закрутки во второй степени. При этом значительно возрастает суммарное давление на максимальном радиусе закрутки (на стенку аппарата) за счет сложения давлений каждого вращающегося слоя воды. КПД использования кинетической энергии струи пара, тангенциально входящего в поток вращающейся воды, выше, чем у прямострельных аппаратов. More effective are centrifugal-vortex heat and mass exchangers. They provide a rotational movement of water with an increase in the radius of twist of water and with an increase in pressure from the center of the twist to the periphery. The fluid velocity decreases with an increase in the swirl radius, and the water pressure rises, and the fluid pressure in each subsequent rotating layer increases in proportion to the swirl velocity in the second degree. In this case, the total pressure significantly increases at the maximum spin radius (on the apparatus wall) due to the addition of the pressures of each rotating layer of water. The efficiency of using the kinetic energy of a steam jet tangentially entering the flow of rotating water is higher than that of direct-fire apparatuses.

Таков "Деаэратор" (SU 1134842, 15.01.1985). Тепломассообменник содержит корпус в виде обечайки, торцевые крышки, подводящие патрубки жидкости и греющего агента, которым является пар или перегретая вода, причем подводящие патрубки (патрубок) жидкости присоединены (присоединен) к корпусу тангенциально, а патрубки греющего агента соединены с внутренним пространством корпуса через промежуточную камеру и отверстия в корпусе или тангенциальные сопла. Недостатком этого аппарата является то, что кинетическая энергия пара не используется или используется слабо для увеличения напора выходящей из аппарата нагретой воды. Кроме того, если пар передает свою кинетическую энергию воде внутри корпуса, то возрастают скорости вращения воды, как на выходе из корпуса, так и на входе в него. Поэтому возрастает давление воды на стенки корпуса в верхней части, то есть возрастает противодавление воды внутри корпуса. Он может работать и как кинетический насос, использующий кинетическую энергию пара для нагрева жидкости и ее транспортирования при более высоком давлении, чем начальное давление пара и жидкости. Целью настоящего изобретения является повышение эффективности аппарата за счет использования кинетической энергии пара не только для нагрева жидкости, но и для транспортирования ее в другие аппараты и в трубопроводы вместо насоса, и достижения на выходе из аппарата давления более высокого, чем давление поступающих в аппарат пара и воды, расширение функциональных возможностей за счет использования его в качестве пароструйного эжектора - нагревателя жидкости, для нагрева воды при одновременном использовании пара повышенных параметров для транспортирования жидкости. Например, применение его в качестве контактного нагревателя воды для тепловой сети, установленного вместо поверхностного или вместе с поверхностным, на случай выхода его из строя, или для предварительного нагрева воды, идущей на деаэрацию, за счет прямого контакта с паром или перегретой водой, использование на ТЭЦ в качестве подогревателей низкого давления (ПНД) вместо громоздких поверхностных подогревателей и одновременно перекачивающих устройств инжектирующего типа. Поставленные цели реализуются в тепломассообменнике, содержащем корпус в виде обечайки, нижнюю и верхнюю торцевые крышки, подводящие патрубки жидкости и греющего агента, которым является пар или перегретая вода, причем подводящие патрубки жидкости присоединены к корпусу тангенциально, а патрубки греющего агента соединены с корпусом через промежуточную камеру и отверстия в корпусе или тангенциальные сопла, причем согласно изобретению корпус может быть составлен из нескольких обечаек, соединенных между собой переходными кольцами, нижняя часть корпуса помещена в стакан, представляющий собой обечайку или составленный из двух обечаек разного диаметра, соединенных переходным кольцом, с отводящим тангенциальным патрубком и верхней, и нижней торцевыми крышками стакана, и в корпусе имеются отверстия прямоугольного или круглого, или овального сечения для выхода жидкости из корпуса в стакан, причем корпус продлен до соединения с нижней крышкой стакана так, что он отделяет от стакана часть его внутреннего пространства по центру стакана, а в стенке стакана или(и) на переходном кольце стакана или на верхней крышке стакана установлены сопла, присоединенные тангенциально к стенке стакана или под острым углом к переходному кольцу стакана или к верхней кольцевой крышке стакана, связывающие кольцевое пространство, заключенное между корпусом и стаканом, с подводящим патрубком трубопровода греющей среды непосредственно или через промежуточную камеру. Согласно пункту 2 изобретения промежуточная камера, через которую поступает греющий агент в сопла и кольцевое пространство стакана, разделена на отдельные секции, каждая из которых имеет свой подводящий патрубок греющей среды. Such is the "Deaerator" (SU 1134842, 01/15/1985). The heat and mass exchanger contains a shell in the form of a shell, end caps, inlet pipes of a liquid and a heating agent, which is steam or superheated water, and the inlet pipes (pipe) of the liquid are tangentially connected to the case, and the pipes of the heating agent are connected to the interior of the case through an intermediate chamber and openings in the housing or tangential nozzles. The disadvantage of this apparatus is that the kinetic energy of the steam is not used or is used poorly to increase the pressure of the heated water leaving the apparatus. In addition, if the steam transfers its kinetic energy to the water inside the housing, then the rotation speeds of the water increase, both at the outlet of the housing and at the entrance to it. Therefore, the water pressure on the walls of the housing in the upper part increases, that is, the back pressure of the water inside the housing increases. It can also work as a kinetic pump that uses the kinetic energy of steam to heat the liquid and transport it at a higher pressure than the initial pressure of steam and liquid. The aim of the present invention is to increase the efficiency of the apparatus by using the kinetic energy of the steam not only to heat the liquid, but also to transport it to other apparatuses and pipelines instead of the pump, and to achieve at the outlet of the apparatus a pressure higher than the pressure of the steam entering the apparatus and water, expanding functionality by using it as a steam-jet ejector - a liquid heater, for heating water while using steam of increased parameters To transport liquid. For example, using it as a contact water heater for a heating network installed instead of the surface or together with the surface, in case of failure, or for preheating the water going to deaeration due to direct contact with steam or superheated water, use Thermal power plants as low pressure heaters (HDPE) instead of bulky surface heaters and at the same time injection-type pumping devices. The goals are realized in a heat and mass exchanger containing a shell in the form of a shell, lower and upper end caps, inlet pipes of a liquid and a heating agent, which is steam or superheated water, and the inlet pipes of a liquid are connected tangentially to the case, and the pipes of the heating agent are connected to the case through an intermediate the chamber and the holes in the housing or tangential nozzles, moreover, according to the invention, the housing can be composed of several shells interconnected by transition rings, lower The main part of the body is placed in a glass, which is a shell or composed of two shells of different diameters, connected by a transition ring, with a tangential branch pipe and the upper and lower end caps of the glass, and the body has openings of a rectangular, round, or oval cross-section for liquid exit from the case to the glass, the case extended to the connection with the lower cover of the glass so that it separates from the glass a part of its internal space in the center of the glass, and in the glass wall or (and) on the transition to nozzle connected tangentially to the cup wall or at an acute angle to the adapter ring of the cup or to the upper annular cap of the cup, connecting the annular space enclosed between the casing and the cup with the supply pipe of the heating medium directly or through an intermediate the camera. According to paragraph 2 of the invention, the intermediate chamber, through which the heating agent enters the nozzles and the annular space of the glass, is divided into separate sections, each of which has its own supply pipe of the heating medium.

На чертеже изображен продольный разрез тепломассообменника. Тепломассообменник содержит пустотелый цилиндрический корпус 1 в виде обечайки, одного диаметра или составленный из нескольких обечаек разного диаметра, соединенных переходными кольцами, верхнюю торцевую крышку 2, и нижнюю 3, (фактически аппарат не имеет верха и низа, он может работать так же в перевернутом состоянии и в горизонтальном положении, верх и низ приняты условно), по меньшей мере один тангенциальный патрубок подвода воды 5, присоединенный к корпусу, паровые тангенциальные сопла, или тангенциальные сверленые отверстия, или радиальные отверстия или отверстия под острым углом к касательной 6, предназначенные для подачи внутрь корпуса греющего пара при низких (до звуковых) скоростях, промежуточную паровую камеру 7 (паровой коллектор) с подводящим поровым патрубком 8 от паропровода (камера 7 может быть секционирована и иметь несколько подводящих патрубков 8а, 8б и т. д. ). Обечайки 9 и 9а служат наружными стенками малообъемной емкости (стакана), в которую опущена нижняя часть корпуса 1. (Стакан не обязательно должен быть составлен из двух обечаек разного диаметра, возможна обечайка одного диаметра). Малообъемная емкость (стакан) имеет верхнюю крышку 10, через которую пропущен корпус 1 (эта же крышка 10 может быть перегородкой между стаканом и паровым коллектором 7), нижнюю кольцевую крышку 11 и тангенциальный патрубок 12 для отвода нагретой жидкости. Имеется дополнительный паровой коллектор 13 (промежуточная паровая камера) с подводящим паровым патрубком 14 от паропровода (этот кольцевой коллектор 13 может быть разделен на сектора, т. е. на несколько паровых камер или на отдельные кольцевые коллектора, расположенные один над другим, с отдельными паровыми патрубками 14, 14а и т. д. Возможно так же патрубки 14 присоединить непосредственно к соплам 15, 15а). Паровые коллекторы (камеры) 13 соединены с внутренней частью стакана при помощи разгонных сопел 15 или 15а, которые установлены тангенциально к обечайке 9 или(и) под острым углом к переходному кольцу 19 или к верхней крышке 10 стакана. Эти разгонные сопла, в которых пар выходит с критическими или сверхкритическими скоростями (звуковыми и сверхзвуковыми). В корпусе 1 имеются отверстия 17 для выхода воды из корпуса 1 в стакан 9 (эти отверстия могут быть прямоугольными, круглыми, овальными). Цифрой 18 обозначено продолжение корпуса 1 ниже крышки 3. Цифрой 19 обозначено переходное кольцо, связывающее две обечайки стакана (малообъемной емкости), из которых он состоит. The drawing shows a longitudinal section of a heat and mass exchanger. The heat and mass exchanger contains a hollow cylindrical body 1 in the form of a shell of one diameter or composed of several shells of different diameters connected by adapter rings, the upper end cover 2, and the lower 3, (in fact, the device has no top and bottom, it can also work in an inverted state and in a horizontal position, the top and bottom are conventionally accepted), at least one tangential water supply pipe 5 connected to the housing, steam tangential nozzles, or tangential drilled holes, or radial openings or openings at an acute angle to tangent 6, intended for supplying heating steam into the casing at low (up to sound) speeds, an intermediate steam chamber 7 (steam manifold) with an inlet pore pipe 8 from the steam line (chamber 7 may be partitioned and have several inlet pipes 8a, 8b, etc.). The shells 9 and 9a serve as the outer walls of a low-capacity vessel (cup) into which the lower part of the housing 1 is lowered. (The cup does not have to be composed of two shells of different diameters, a shell of one diameter is possible). The small container (glass) has an upper cover 10 through which the housing 1 is passed (the same cover 10 can be a partition between the glass and the steam manifold 7), the lower annular cover 11 and the tangential pipe 12 for draining the heated liquid. There is an additional steam manifold 13 (intermediate steam chamber) with an inlet steam pipe 14 from the steam line (this ring collector 13 can be divided into sectors, i.e., into several steam chambers or into separate ring collectors located one above the other, with separate steam nozzles 14, 14a, etc. It is also possible to attach nozzles 14 directly to nozzles 15, 15a). Steam manifolds (chambers) 13 are connected to the inner part of the glass by means of accelerating nozzles 15 or 15a, which are mounted tangentially to the shell 9 or (and) at an acute angle to the adapter ring 19 or to the upper lid 10 of the glass. These are accelerating nozzles in which steam exits at critical or supercritical speeds (sonic and supersonic). In the housing 1 there are openings 17 for water to exit from the housing 1 into the glass 9 (these openings can be rectangular, round, oval). The number 18 denotes the continuation of the housing 1 below the cover 3. The number 19 denotes the adapter ring connecting the two shells of the glass (low-capacity tank) of which it consists.

Работа аппарата осуществляется следующим образом
Вариант первый
Нагреваемая вода подается внутрь корпуса через тангенциальный патрубок 5. Вода преобретает вращательное движение и заполняет весь объем корпуса. Пар, давлением 6,0-13,0 ата, по паропроводу подается в патрубки 14 (в один или несколько, в зависимости от предполагаемого расхода жидкости), расход пара - постоянный, определяемый только давлением пара и сечением сопел (сечение сопел подбирается таким, чтобы расход пара при критических и сверхкритических скоростях не превышал определенной величины, чтобы не перегреть воду). Этот пар служит для передачи своей кинетической энергии воде, чтобы повысить давление жидкости в патрубке 12 и подать воду через определенное сопротивление вместо насоса (для инжектирования воды). При значительном изменении нагрузки аппарата по расходу воды можно отключить часть сопел при помощи запорного органа на подводящем патрубке 14 одной или нескольких секций камеры 13. При помощи пара, подаваемого через патрубок 8, коллектор 7, и через сопла (отверстия) 6 с докритическими скоростями пара, внутрь корпуса 1 обеспечиваются нагрев воды до нужной температуры, контролируемой по термометру, установленному в патрубке 12 (давление пара, подаваемого через патрубок 8, должно быть не ниже 2 ата). Расход пара регулируют регулирующим органом на паропроводе, подающем пар к патрубкам 8. Поток вращающейся воды по спирали устремляется вниз, встречаясь с потоком пара из отверстий (сопел) 6 и нагревается без гидроударов. Далее, нагретая до определенной температуры вода, попадает через окна (отверстия) 17 в кольцевое пространство между стаканом и продолжением корпуса 18, где в поток воды врезается пар, выходящий из тангенциальных сопел 15 (или 15а) с критической или сверхкритической скоростью. Кинетическая энергия пара передается вращающемуся потоку воды и скорость ее вращения и энергия увеличиваются. Причем скорость вращающегося потока воды уменьшается при увеличении радиуса вращения жидкости, а давление возрастает. Первоначально (на радиусе встречи потока пара с водой) поток жидкости приобретает максимальную скорость. Поэтому увеличение диаметра стакана в нижней части (выполнение стакана из двух обечаек разного диаметра) способствует увеличению давления воды на выходе из аппарата. Если общая температура воды на выходе из патрубка 12 будет ниже нормы, то добавляют пара через патрубок 8, а если выше - то уменьшают, при постоянстве расхода пара через разгонные сопла 15 (15а). Высокая скорость вращения воды в стакане способствует эжектированию воды из корпуса 1 через окна 17, не увеличивая значительно скорость вращения воды внутри корпуса 1, так как вращающийся момент почти не передается внутрь корпуса 1 через окна 17 и не увеличивает противодавление воды на патрубок 5.
The operation of the apparatus is as follows
Option one
Heated water is supplied into the housing through the tangential pipe 5. Water acquires a rotational movement and fills the entire volume of the housing. Steam, pressure 6.0-13.0 atm, is supplied through the steam pipe to nozzles 14 (in one or several, depending on the expected fluid flow), the steam flow rate is constant, determined only by the steam pressure and nozzle cross-section (the nozzle cross-section is selected such so that the steam flow rate at critical and supercritical speeds does not exceed a certain value, so as not to overheat the water). This steam is used to transfer its kinetic energy to water in order to increase the pressure of the liquid in the pipe 12 and to supply water through a certain resistance instead of a pump (for water injection). With a significant change in the apparatus’s load on water consumption, it is possible to turn off part of the nozzles using a shut-off element on the inlet pipe 14 of one or several sections of the chamber 13. Using steam supplied through the pipe 8, manifold 7, and through nozzles (openings) 6 with subcritical steam velocities , inside the housing 1, water is heated to the desired temperature, controlled by a thermometer installed in the pipe 12 (the pressure of the steam supplied through the pipe 8 should not be lower than 2 ata). The steam flow rate is regulated by the regulatory body on the steam line supplying steam to the nozzles 8. The flow of rotating water spirals downward, meeting the steam flow from the holes (nozzles) 6 and heats up without hydroblows. Further, the water heated to a certain temperature enters through the windows (openings) 17 into the annular space between the glass and the continuation of the housing 18, where steam escapes into the water stream leaving the tangential nozzles 15 (or 15a) at a critical or supercritical speed. The kinetic energy of the steam is transmitted to the rotating stream of water and its rotation speed and energy increase. Moreover, the speed of the rotating flow of water decreases with increasing radius of rotation of the liquid, and the pressure increases. Initially (at the radius of the meeting of the steam flow with water), the fluid flow acquires maximum speed. Therefore, an increase in the diameter of the glass in the lower part (making a glass of two shells of different diameters) contributes to an increase in water pressure at the outlet of the apparatus. If the total temperature of the water at the outlet of the pipe 12 is below normal, then add steam through the pipe 8, and if higher, then reduce it, with a constant flow of steam through the accelerating nozzle 15 (15A). The high speed of rotation of water in the glass contributes to the ejection of water from the housing 1 through the windows 17, without significantly increasing the speed of rotation of the water inside the housing 1, since the torque is almost not transmitted into the housing 1 through the windows 17 and does not increase the back pressure of the water to the pipe 5.

Вариант второй
Вода в патрубок 5 поступает без давления (эжектируется за счет образования разрежения внутри корпуса 1). Корпус предварительно заполняется жидкостью. Подается пар через разгонные сопла 15. Жидкость поступает в корпус через патрубок 5 (патрубки 5). При необходимости подают греющий пар через патрубок 8. Наличие в нижней части корпуса отверстий прямоугольного или круглого или овального сечения (а не наличие единого пространства с разгонными соплами) не позволяет высоким скоростям вращения жидкости, достигаемым в кольцевом пространстве стакана, передаваться внутрь стакана и передавать основную часть ее кинетической энергии, за счет чего давление в подающем патрубке жидкости не увеличивается (не создает противодавления в начале аппарата).
Second option
Water in the pipe 5 enters without pressure (ejected due to the formation of vacuum inside the housing 1). The housing is pre-filled with liquid. Steam is supplied through the booster nozzle 15. The fluid enters the housing through the pipe 5 (pipe 5). If necessary, heating steam is supplied through pipe 8. The presence of rectangular or round or oval cross-sections in the lower part of the casing (and not the presence of a single space with accelerating nozzles) does not allow the high fluid rotation speeds achieved in the annular space of the glass to be transmitted inside the glass and transmit the main part of its kinetic energy, due to which the pressure in the fluid supply pipe does not increase (does not create back pressure at the beginning of the apparatus).

Удлинение корпуса вниз до соединения с нижней крышкой стакана уменьшает центральную зону (мертвую) внутри стакана, в которой скапливаются неконденсируемые газы и пар (причем пар может конденсироваться в этой зоне с гидроударами). Это увеличивает надежность работы аппарата. Lengthening the casing down to the connection with the lower lid of the glass reduces the central zone (dead) inside the glass, in which non-condensable gases and steam accumulate (moreover, steam can condense in this zone with water hammer). This increases the reliability of the device.

Установка на стенке стакана и(или) на переходном кольце или на верхней кольцевой крышке стакана паровых конических сопел или сопел Лаваля, устья которых выведены внутрь стакана, позволяющих обеспечивать критические (звуковые) и сверхкритические (сверхзвуковые) скорости пара, позволяет увеличивать скорость вращения воды не внутри корпуса (что влечет за собой увеличение давления воды на стенки корпуса и общее противодавление внутри корпуса), а в кольцевом пространстве между корпусом и стаканом и ее скоростной напор, который превращается в статический напор в отводящем трубопроводе. The installation on the wall of the glass and (or) on the transition ring or on the upper annular cover of the glass of steam conical nozzles or Laval nozzles, the mouths of which are brought inside the glass, allowing to provide critical (sonic) and supercritical (supersonic) speeds of steam, allows increasing the speed of rotation of water not inside the casing (which entails an increase in water pressure on the casing walls and a general back pressure inside the casing), and in the annular space between the casing and the glass and its velocity head, which turns into static pressure in the discharge pipe.

Выполнение корпуса и стакана из обечаек разного диаметра позволяет лучше трансформировать скоростной напор вращающейся воды в статический (с увеличением радиуса закрутки жидкости падает ее скорость и возрастает давление). The execution of the body and the glass from the shells of different diameters allows you to better transform the speed pressure of the rotating water into static (with an increase in the radius of twist of the liquid its speed decreases and the pressure increases).

Разделение промежуточной паровой камеры перед группами разгонных сопел (сопел с критическими и сверхкритическими скоростями) на отдельные секции позволяет ступенчато изменять количество работающих сопел и соответственно количество разгонного пара при изменениях нагрузки аппарата без уменьшения скорости выхода пара (греющего агента) из сопел. The separation of the intermediate steam chamber in front of the groups of accelerating nozzles (nozzles with critical and supercritical velocities) into separate sections allows you to stepwise change the number of working nozzles and, accordingly, the number of accelerating steam when the load of the apparatus changes without reducing the rate of exit of steam (heating agent) from the nozzles.

Наличие отверстий или тангенциальных сопел в корпусе аппарата выше выходных отверстий позволяет обеспечивать регулируемый нагрев жидкости греющим паром и использовать энергию не только разгонного пара, но и энергию греющего пара с до критическими скоростями, при наличии давления воды перед аппаратом. The presence of holes or tangential nozzles in the casing of the apparatus above the outlet openings makes it possible to provide controlled heating of the liquid by heating steam and use not only the energy of accelerating steam, but also the energy of heating steam at critical speeds when there is water pressure in front of the apparatus.

Присоединение подводящего патрубка жидкости к корпусу тангенциально позволяет использовать имеющуюся перед аппаратом энергию давления жидкости для превращения ее в кинетическую энергию вращения жидкости и, в конечном итоге, в энергию давления на выходе из аппарата. Attaching the fluid inlet to the housing tangentially allows you to use the fluid pressure energy available in front of the apparatus to turn it into kinetic fluid rotation energy and, ultimately, into the pressure energy at the outlet of the apparatus.

Claims (2)

1. Тепломассообменник, содержащий корпус в виде обечайки, нижнюю и верхнюю торцевые крышки, подводящие патрубки жидкости и греющего агента, которым является пар или перегретая вода, причем подводящие патрубки жидкости присоединены к корпусу тангенциально, а патрубки греющего агента соединены с корпусом через промежуточную камеру и отверстия в корпусе или тангенциальные сопла отличающийся тем, что корпус может быть составлен из нескольких обечаек, соединенных между собой переходными кольцами, нижняя часть корпуса помещена в стакан, представляющий собой обечайку или составленный из двух обечаек разного диаметра, соединенных переходньм кольцом, с отводящим тангенциальным патрубком и верхней, и нижней торцевыми крышками стакана, и в корпусе имеются отверстия прямоугольного, или круглого, или овального сечения для выхода жидкости из корпуса в стакан, причем корпус продлен до соединения с нижней крышкой стакана так, что он отделяет от стакана часть его внутреннего пространства по центру стакана, а в стенке стакана или(и) на переходном кольце стакана или на верхней крышке стакана установлены сопла, присоединенные тангенциально к стенке стакана или под острым углом к переходному кольцу стакана или к верхней кольцевой крышке стакана, связывающие кольцевое пространство, заключенное между корпусом и стаканом, с подводящим патрубком трубопровода греющей среды непосредственно или через промежуточную камеру. 1. A heat and mass exchanger comprising a shell in the form of a shell, lower and upper end caps, inlet pipes of a liquid and a heating agent, which is steam or superheated water, moreover, the inlet pipes of the liquid are connected tangentially to the body, and the pipes of the heating agent are connected to the body through an intermediate chamber and holes in the housing or tangential nozzles characterized in that the housing can be composed of several shells interconnected by adapter rings, the lower part of the housing is placed in a glass, before which is a shell or composed of two shells of different diameters connected by an adapter ring, with a tangential branch pipe and an upper and lower end caps of the glass, and the case has openings of a rectangular, or round, or oval cross-section for liquid to exit the case into the glass, and the housing is extended until it is connected to the lower lid of the glass so that it separates from the glass a part of its internal space in the center of the glass, and in the glass wall or (and) on the transition ring of the glass or on the upper lid of the glass nozzles are mounted tangentially to the wall of the glass or at an acute angle to the transition ring of the glass or to the upper annular cover of the glass, connecting the annular space enclosed between the body and the glass, with the inlet pipe of the heating medium pipeline directly or through an intermediate chamber. 2. Тепломассообменник по п. 1, отличающийся тем, что промежуточная камера, через которую поступает греющий агент в сопла и кольцевое пространство стакана, разделена на отдельные секции, каждая из которых имеет свой подводящий патрубок греющей среды. 2. The heat and mass exchanger according to claim 1, characterized in that the intermediate chamber, through which the heating agent enters the nozzles and the annular space of the glass, is divided into separate sections, each of which has its own supply pipe of the heating medium.
RU2000102690A 2000-02-07 2000-02-07 Heat and mass exchanger RU2178131C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000102690A RU2178131C2 (en) 2000-02-07 2000-02-07 Heat and mass exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000102690A RU2178131C2 (en) 2000-02-07 2000-02-07 Heat and mass exchanger

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2178131C2 true RU2178131C2 (en) 2002-01-10

Family

ID=20230177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000102690A RU2178131C2 (en) 2000-02-07 2000-02-07 Heat and mass exchanger

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2178131C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201224376A (en) Apparatus and method for utilizing thermal energy
RU2373461C1 (en) Heat supply system
RU2178131C2 (en) Heat and mass exchanger
RU2195586C2 (en) Multiple nozzle jet device
CN106016830A (en) Siphoning circulation and counter flow heat exchange type ultra-efficient water source heat pump
RU2435120C2 (en) Centrifugal-vortex heat-mass-exchanger (cvh)
RU2177591C1 (en) Thermogenerator
RU2357162C1 (en) Cavitation-vortex energy converter
RU2629104C2 (en) Jet steam-water heating device
RU2146227C1 (en) Heat and mass exchanger
RU2210043C2 (en) Kinetic pump-heat exchanger
RU2198346C2 (en) Ultrahigh pressure mixing heat exchanger for preheating feed water at atomic power station
RU2242672C1 (en) Deaeration unit
RU2012829C1 (en) Regenerative heater of feeding water of ejector
CN100434853C (en) Two-stage water-intaking supersonic speed gas-liquid two-phase fluid step-up heater
EP1340946A2 (en) Ultrasonic direct heater
RU2131555C1 (en) Deaerator (heat-and-mass exchanger)
RU2353861C1 (en) Method of heating liquid heat carrier and device to this end
JP2690762B2 (en) Heating device for slurry or emulsion fluid
SU1559246A1 (en) Condenser
RU2316680C2 (en) Jet-mixing gas-heater of liquid
RU2211411C1 (en) Facility generating steam and hot water
JP2940489B2 (en) Double tube coil type steam generator
SU1698594A1 (en) Vortex pipe
RU2342607C1 (en) Vortex-type hydraulic heat generator