RU2561791C2 - Contact heat regenerator with drop catcher - Google Patents

Contact heat regenerator with drop catcher Download PDF

Info

Publication number
RU2561791C2
RU2561791C2 RU2013155432/06A RU2013155432A RU2561791C2 RU 2561791 C2 RU2561791 C2 RU 2561791C2 RU 2013155432/06 A RU2013155432/06 A RU 2013155432/06A RU 2013155432 A RU2013155432 A RU 2013155432A RU 2561791 C2 RU2561791 C2 RU 2561791C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat exchange
bypass pipe
nozzle
heat
contact
Prior art date
Application number
RU2013155432/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013155432A (en
Inventor
Станислав Яковлевич Давыдов
Владимир Николаевич Корюков
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Priority to RU2013155432/06A priority Critical patent/RU2561791C2/en
Publication of RU2013155432A publication Critical patent/RU2013155432A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2561791C2 publication Critical patent/RU2561791C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Abstract

FIELD: power industry.
SUBSTANCE: invention relates to power engineering and can be used in units for water heating by waste combustion gases of boiler rooms or heat units. The contact heat regenerator with the drop catcher contains a contact nozzle with a sprinkler at the level of which the drop catcher comprising a branch pipe in the form of a barrel for discharge of the exchange medium is mounted. Heat exchange elements are located in rows at the level of the contact nozzle. In the barrel for discharge of heat exchange medium the bypass pipe is mounted. Between walls of the named barrel and the bypass pipe the circular gap is formed. The bypass pipe end faces towards the barrel bottom. From the barrel bottom the bypass pipe is fitted with a cap. Heat exchange elements are implemented hollow and filled with the flowing heat exchange medium. Cavities of heat exchange elements are interconnected both with the bypass pipe, and with the circular gap of the named discharge branch pipe. Cleaning of fine fogs to controlled residual concentration is performed.
EFFECT: high efficiency of catching of water vapour is provided.
2 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в установках для нагрева воды уходящими дымовыми газами котельных или тепловых агрегатов.The invention relates to a power system and can be used in installations for heating water with flue gases from boiler rooms or thermal units.

Известен контактный теплоутилизатор, содержащий контактную насадку с оросителем, теплообменные элементы, каплеуловитель, патрубок для отвода теплообменной среды (Патент RU № 2275559 С1. Опубл. 27.04.06. Бюл. № 12).Known contact heat exchanger containing a contact nozzle with a sprinkler, heat transfer elements, a droplet eliminator, a pipe for removing the heat transfer medium (Patent RU No. 2275559 C1. Publish. 04/27/06. Bull. No. 12).

В известном контактном теплоутилизаторе выходящие газы в виде тумана содержат значительное количество влаги. Каплеуловитель обладает значительным гидравлическим сопротивлением из-за завышенного объема насадки. Из-за выпадения конденсата из тумана на поверхностях труб известны случаи разрушения дымовых труб котельных.In a known contact heat exchanger, the exhaust gases in the form of fog contain a significant amount of moisture. The droplet eliminator has significant hydraulic resistance due to the oversized nozzle volume. Due to condensate falling out of the fog on the pipe surfaces, cases of destruction of boiler chimneys are known.

Известен также контактный теплоутилизатор с каплеуловителем, содержащий контактную насадку с оросителем, по высоте которой монтирован каплеуловитель, включающий патрубок в виде стакана для отвода теплообменной среды, теплообменные элементы, расположенные рядами по высоте контактной насадки, и помещенную в упомянутый патрубок перепускную трубу с образованием между их стенками кольцевого зазора, конец которой обращен в сторону дна стакана (Патент RU № 2431100 С2. Опубл. 10.10.11. Бюл. № 28).Also known is a contact heat exchanger with a droplet eliminator, comprising a contact nozzle with an irrigator, the height of which is mounted a droplet eliminator, including a nozzle in the form of a cup for removing the heat transfer medium, heat exchange elements arranged in rows along the height of the contact nozzle and a bypass pipe placed in the said nozzle with the formation between them the walls of the annular gap, the end of which is facing the bottom of the glass (Patent RU No. 2431100 C2. Publish. 10.10.11. Bull. No. 28).

Однако известная конструкция обладает ограниченной активной зоной теплообмена в основном вблизи стакана. Отсутствие циркуляции охлаждающего хладагента в теплообменных элементах ограничивает возможность повышения эффективности контактного теплоутилизатора.However, the known design has a limited core heat exchange mainly in the vicinity of the glass. The lack of cooling refrigerant circulation in the heat exchange elements limits the possibility of increasing the efficiency of the contact heat exchanger.

Задачей изобретения является повышение эффективности контактного теплоутилизатора путем интенсификации тепломассообмена и максимальной конденсации водяных паров при их охлаждении через насадку.The objective of the invention is to increase the efficiency of contact heat recovery by intensifying heat and mass transfer and maximum condensation of water vapor during cooling through the nozzle.

Поставленная задача достигается тем, что в контактном теплоутилизаторе с каплеуловителем, содержащем контактную насадку с оросителем, по высоте которой монтирован каплеуловитель, включающий патрубок в виде стакана для отвода теплообменной среды, теплообменные элементы, расположенные рядами по высоте контактной насадки, и помещенную в упомянутый патрубок перепускную трубу с образованием между их стенками кольцевого зазора, конец которой обращен в сторону дна стакана, со стороны дна стакана перепускная труба снабжена заглушкой, а теплообменные элементы выполнены пустотелыми, заполненными проточной теплообменной средой, причем полости теплообменных элементов сообщены как с перепускной трубой, так и с кольцевым зазором упомянутого отводящего патрубка.The problem is achieved in that in a contact heat exchanger with a droplet eliminator containing a contact nozzle with a sprinkler, the height of which is mounted droplet eliminator, including a nozzle in the form of a glass for removal of the heat transfer medium, heat exchange elements arranged in rows along the height of the contact nozzle and placed in the bypass pipe with the formation between their walls of an annular gap, the end of which is facing the bottom of the glass, from the bottom of the glass the bypass pipe is equipped with a plug, and heat exchange elements are hollow, filled with flowing heat exchange medium, the heat exchange elements cavity communicated with both the bypass pipe and the annular gap of said transfer tube.

На фиг. 1 изображен контактный теплоутилизатор; на фиг. 2 - изображен каплеуловитель.In FIG. 1 shows a contact heat exchanger; in FIG. 2 - a droplet eliminator is shown.

Контактный теплоутилизатор с каплеуловителем содержит вертикальный корпус 1 с нижним патрубком 2 для подвода теплообменной среды и контактные насадки 3 и 4. В контактную насадку 4 монтирован дополнительный побудительный каплеуловитель 5. Для отвода охлажденного и очищенного газа теплоутилизатор снабжен патрубком 6. Ороситель 7 установлен под контактной насадкой 4. Дополнительный побудительный каплеуловитель 5 включает отводящий патрубок 8 в виде стакана для отвода теплообменной среды. В отводящий патрубок 8 над его дном монтирована перепускная труба 9 с образованием кольцевого зазора 10 между их стенками. Конец перепускной трубы 9, обращенный в сторону дна стакана патрубка 8, снабжен заглушкой 11. Перепускная труба 9 сообщается на входе с источником подвода хладагента. На стакане 8 и перепускной трубе 9 монтированы пустотелые теплообменные элементы 12 рядами в шахматном порядке по высоте насадки 4. Полости теплообменных элементов 12, заполненные проточной теплообменной средой, сообщены как с перепускной трубой 9, так и с кольцевым зазором 10 упомянутого отводящего патрубка 8.A contact heat exchanger with a droplet eliminator contains a vertical housing 1 with a lower nozzle 2 for supplying a heat-transfer medium and contact nozzles 3 and 4. An additional induction droplet 5 is mounted in the contact nozzle 4. A heat exchanger is equipped with a nozzle 6 for discharging cooled and purified gas. A sprinkler 7 is installed under the contact nozzle 4. An additional motive droplet eliminator 5 includes a discharge pipe 8 in the form of a glass for removal of the heat-transfer medium. An overflow pipe 9 is mounted in the outlet pipe 8 above its bottom with the formation of an annular gap 10 between their walls. The end of the bypass pipe 9, facing the bottom of the glass of the nozzle 8, is equipped with a plug 11. The bypass pipe 9 communicates at the inlet with a source of supply of refrigerant. Hollow heat-exchange elements 12 are mounted on a glass 8 and a bypass pipe 9 in staggered rows along the height of the nozzle 4. The cavities of the heat-exchange elements 12 filled with a flowing heat-exchange medium are in communication with both the bypass pipe 9 and the annular gap 10 of the aforementioned discharge pipe 8.

Теплоутилизатор работает следующим образом. Теплообменная среда в виде горячего газа через патрубок 2 подается внутрь корпуса 1. Поступая в насадку 3 камеры теплообмена, горячий газ отдает свое тепло движущейся навстречу воде. Увлажненный газ поступает в насадку 4, где происходит осаждение капель влаги, которая струйками стекает в насадку 3 теплообмена. Погруженные в насадку 4 пустотелые теплообменные элементы 12 посредством циркулирующей в них теплообменной среды (охлаждающего хладагента) отбирают часть тепла от влажного газа и выводят через кольцевой зазор 10 отводящего патрубка 8 из теплообменника. Обеспечение циркуляции охлаждающего хладагента усиливает отток тепла от насадки 4 каплеуловителя. Регулирование подачи хладагента в зависимости от теплообменных процессов в насадках 3 и 4 камер 5 и 3 каплеуловителя и теплообмена обеспечивается задвижкой 13. Охлажденный газ через контактную насадку 4 отводится по патрубку 6. Холодная вода из оросителя 7 подается равномерно по сечению корпуса 1.Heat exchanger works as follows. The heat exchange medium in the form of hot gas through the pipe 2 is fed into the housing 1. Entering the nozzle 3 of the heat exchange chamber, the hot gas gives off its heat to the water moving towards it. The humidified gas enters the nozzle 4, where moisture droplets are deposited, which trickles down into the heat exchange nozzle 3. The hollow heat exchange elements 12 immersed in the nozzle 4 by means of a heat exchange medium circulating in them (cooling refrigerant) take part of the heat from the moist gas and remove it through the annular gap 10 of the discharge pipe 8 from the heat exchanger. Ensuring the circulation of the cooling refrigerant enhances the outflow of heat from the nozzle 4 droplet eliminator. The regulation of the flow of refrigerant depending on the heat exchange processes in the nozzles 3 and 4 of the chambers 5 and 3 of the drop eliminator and heat transfer is provided by a valve 13. Cooled gas is discharged through the nozzle 6 through the nozzle 4. Cold water from the sprinkler 7 is supplied uniformly over the cross section of the housing 1.

Крепление теплообменных элементов 12 рядами по высоте насадки 4 каплеуловителя к отводящему патрубку 8 позволяет охладить насадку и проходящий через нее влажный газ. Обеспечение циркуляции хладагента в патрубке 8 при помощи перепускной трубы 9 усиливает отток тепла от влажного газа к насадке 4 каплеуловителя. Это способствует термической конденсации субмикронных капелек газообразных составляющих в процессе охлаждения тумана и образования пленки жидкости и стекания ее в виде струек или укрупненных капелек, перемещающихся внутри насадки под действием силы тяжести без каких-либо механических воздействий.The heat exchange elements are fastened in 12 rows along the height of the nozzle 4 of the droplet eliminator to the outlet pipe 8 to cool the nozzle and the moist gas passing through it. Ensuring the circulation of the refrigerant in the pipe 8 using the bypass pipe 9 enhances the outflow of heat from the moist gas to the nozzle 4 droplet eliminator. This contributes to the thermal condensation of submicron droplets of gaseous components during the cooling of the fog and the formation of a liquid film and its draining in the form of streams or enlarged droplets moving inside the nozzle under the action of gravity without any mechanical stress.

Таким образом, высокая эффективность улавливания водяных паров и надежность в работе аппарата обеспечивается простыми в изготовлении и использовании устройствами. Происходит очистка тонкодисперсных туманов до регулируемой остаточной концентрации. Размещение пустотелых теплообменных элементов в слое насадки позволяет уменьшить его объем, что значительно уменьшает гидравлическое сопротивление аппарата. Обеспечиваетвается охлаждение продуктов сгорания до такой температуры, при которой удается сконденсировать максимально возможную часть водяных паров, содержащихся в газах, и использовать выделяющуюся при конденсации скрытую теплоту.Thus, the high efficiency of trapping water vapor and the reliability of the apparatus is ensured by devices that are easy to manufacture and use. Fine mists are refined to an adjustable residual concentration. Placing hollow heat-exchange elements in the nozzle layer reduces its volume, which significantly reduces the hydraulic resistance of the apparatus. The combustion products are cooled to a temperature at which it is possible to condense the maximum possible portion of the water vapor contained in the gases and use the latent heat released during condensation.

Claims (1)

Контактный теплоутилизатор с каплеуловителем, содержащий контактную насадку с оросителем, по высоте которой монтирован каплеуловитель, включающий патрубок в виде стакана для отвода теплообменной среды, теплообменные элементы, расположенные рядами по высоте контактной насадки, и помещенную в упомянутый патрубок перепускную трубу с образованием между их стенками кольцевого зазора, конец которой обращен в сторону дна стакана, отличающийся тем, что со стороны дна стакана перепускная труба снабжена заглушкой, а теплообменные элементы выполнены пустотелыми, заполненными проточной теплообменной средой, причем полости теплообменных элементов сообщены как с перепускной трубой, так и с кольцевым зазором упомянутого отводящего патрубка. A contact heat exchanger with a droplet eliminator, comprising a contact nozzle with an irrigator, the height of which is mounted on a droplet eliminator, including a nozzle in the form of a cup for removing the heat transfer medium, heat exchange elements arranged in rows along the height of the contact nozzle, and an overflow pipe placed in the said nozzle to form an annular tube between their walls the gap, the end of which is facing the bottom of the glass, characterized in that on the side of the bottom of the glass bypass pipe is equipped with a plug, and the heat exchange elements filled with hollow, filled with flowing heat transfer medium, and the cavity of the heat exchange elements communicated with the bypass pipe, and with the annular gap of the said outlet pipe.
RU2013155432/06A 2013-12-12 2013-12-12 Contact heat regenerator with drop catcher RU2561791C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013155432/06A RU2561791C2 (en) 2013-12-12 2013-12-12 Contact heat regenerator with drop catcher

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013155432/06A RU2561791C2 (en) 2013-12-12 2013-12-12 Contact heat regenerator with drop catcher

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013155432A RU2013155432A (en) 2015-06-20
RU2561791C2 true RU2561791C2 (en) 2015-09-10

Family

ID=53433579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013155432/06A RU2561791C2 (en) 2013-12-12 2013-12-12 Contact heat regenerator with drop catcher

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2561791C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1447711A (en) * 1974-05-31 1976-08-25 Tjutjunnikov Ab Apparatus for use in effecting gas-liquid contact
SU1231330A1 (en) * 1984-12-12 1986-05-15 Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.С.М.Кирова Contact water heater
RU2055293C1 (en) * 1990-09-10 1996-02-27 Лукашевич Подэнтиан Михайлович Contact heat-exchanger
RU2275559C1 (en) * 2004-12-07 2006-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ" Device for contact heat recovery
RU2431100C2 (en) * 2008-08-05 2011-10-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина"(УрФу) Contact heat regenerator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1447711A (en) * 1974-05-31 1976-08-25 Tjutjunnikov Ab Apparatus for use in effecting gas-liquid contact
SU1231330A1 (en) * 1984-12-12 1986-05-15 Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.С.М.Кирова Contact water heater
RU2055293C1 (en) * 1990-09-10 1996-02-27 Лукашевич Подэнтиан Михайлович Contact heat-exchanger
RU2275559C1 (en) * 2004-12-07 2006-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ" Device for contact heat recovery
RU2431100C2 (en) * 2008-08-05 2011-10-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина"(УрФу) Contact heat regenerator

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013155432A (en) 2015-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6910289B2 (en) Combination type convector
US1866193A (en) Purification of furnace or other gases
MX2011012818A (en) Scrubber tower and related flue gas scrubbing device.
RU2561791C2 (en) Contact heat regenerator with drop catcher
UA28284U (en) After-cooler of coke gas
RU147163U1 (en) CONTACT HEATER HEATER WITH DISCHARGE
JP7189747B2 (en) CO2 RECOVERY SYSTEM AND METHOD OF OPERATION THEREOF
CN209138257U (en) A kind of dry kiln gas of carbon black takes off white device
ES2411083T3 (en) Device for condensate separation
RU2431100C2 (en) Contact heat regenerator
KR100471923B1 (en) Apparatus and method scrubbing for plume abatement and mist prevention
RU2535695C1 (en) Method of cleaning and drying of colliery gas and associated petroleum gas and unit for its implementation
KR20110106711A (en) Method of using high temperature vapour and apparatus for using high temperature vapour
RU2773215C2 (en) Apparatus for removing water vapours and other impurities from flue gases
KR101353431B1 (en) Gas cooling system
TWI617776B (en) Clean air system
ES2224716T3 (en) METHOD AND DEVICE FOR USING THE HEAT OF COMBUSTION GASES.
KR102563143B1 (en) Exhaust Gas Purification Device with Its Own Heat Exchange Method
CN216909832U (en) Wet desulfurization tower with flue gas whitening device
RU2758850C1 (en) Device for cleaning flue gases from water vapor
JPH1019478A (en) Spiral system of steam cooler
RU2480699C2 (en) Heat and mass exchange equipment with combined scheme of interaction of gas and liquid flows
RU2006739C1 (en) Heat recovery device
KR20140112359A (en) Gas cooling system
CN107461760A (en) A kind of flue gas waste heat recovery system and method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151213