SU1035395A1 - Контактный теплообменник - Google Patents

Description

сд

:о со ел Изобретение относитс  к устройства дл  взаимодействи  газа с жидкостью при проведении процессов тепломассообмена и может использоватьс  в теплоэнергетике . Известен контактный теплообменник дл  онлаждени  газа, содержащий корч. пус с тангенциальными патрубками дл  ввода газа, форсунку дл  подачи жидкости , контактные и сепарационное уст ройства L1J. Недостатки известного теплообменника- невысока  эффективность теплообмена и низка  степень осушки газа из-за уноса жидкости газовым по- током и, нарушени  пленочного движени  жидкости. . Известен контактный теплообменник дл  охлаждени  raaia, содержащий верт кальный цилиндрический корпус с патрубками подвода и отвода контактирую щих сред, размещенные  русами по высоте корпуса конические контактные элементы, снабженные на выходе турбулизирующими решетками в виде дугообразных лопастей J2J. Иввестный теплообменник характериг зуетс  невысокой эффективностью тепломассообмена , обусловленной недостаточно развитой поверхностью контакта фаз, поскольку парожидкостный поток , поступа  в турбулизирующую решет ку, под действием сил сепарации и гравитации раздел етс  на жидкостный и газовый потоки, причем жидкост стекает в нижнюю .часть лопастей и вытекает в виде струй, а поверхность контакта при струйном движении жидкости незначительна. Теплообменник имеет ограниченный диапазон работы, так .как при низких скорост х потока в турбулизирующей решетке жидка  фаза стекает по стенке контактного элемента нижележащей ступени,не создава  циркул ционный контур. При высоких скорост х потока, благодар  значительному гидродинамическому напору движущейс  смеси, над турбулизирующей решеткой происходит накапливание жидкости, а потом .пульсационный провал на нижнюю ступень контакта . Кроме того, значительна  часть энергии, направленна  на подн тие и поддержание газожидкостной эмульсии, обусловливает повышенное гидравлическое сопротивление устройства. 10 5 Цель изобретени  - интенсификаци  тепломассообмена и повышение надежности работы. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в контактн9м теплообменнике дл  охлаждени  газа, содержащем вертикальный цилиндрический корпус с патрубками подвода и отвода контактирующих сред, размещенные  русами по высоте корпуса конические контактные элементы , снабженные на выходе турбулизирующими решетками в виде дугообразных лопастей, по высоте каждой лопасти выполнена щель с отклон ющим козырьком на выпуклой стороне лопасти, а по оси корпуса на-входе в турбулизирующие решетки дополнительно установлены распределительные устройства . Кроме того, распределительные устройства выполнены в виде коаксиально установленных цилиндрических обечаек с коническими отбортовкаМи, лопасти по торцам ограничены усеченныМИ коническими поверхност ми, причем поверхности конических отбортовок параллельны коническим поверхност м, ограничивающим лопасти. На фиг. 1 схематически изображен контактный теплообменник, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез 6-Б на фиг. 1 . Контактный теплообменник дл  охлаждени  газа содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с патрубками 2 и 3 подвода газа и жидкости, с патрубками , i и 5 отвода газа и жидкости , размещенные  русами по высоте корпуса конические контактные элементы 6, снабженные на выходе турбулизирующими решетками 7 в виде дугообразных лопастей 8, по высоте каждой из которых выполнена щель 9 с отклон ющим козырьком 10 на выпуклой стороне лопасти 8, а по оси корпуса 1 на входе в турбулизирующие решетки 7 дополнительно установлены распределительные устройства в виде коаксиально установленных цилиндрических обечаек 11 с коническими отбортовками 12, Лопасти 8 по торцам ограничены усеченными коническими поверхност ми 13, причем поверхности конических отбортовок 12 параллельны коническим поверхност м 13, ограничивающим лопасти8 , Кроме того, теплообменник содержит форсунку 1, конусообразный отражатель 15 , а также выполненное в нижнем торце турбулизирующей решетки 7 отверстие 16 и сепарационное устройство 17.

Теплообменник работает следующим образом.

Насыщенный гор чий газ поступает в корпус 1 через патрубок 2, где орошаетс  холодной жидкостью, подаваемой в корпус через патрубок 3 и форсунку 1. Нисход щий газожидкостный поток направл етс  корпусом 1 на распределительное устройство и проходит через цилиндрические обечайки 11 с коническими отбортовками 12, где делитс  на несколько кольцевых слоев, что обеспечивает распределение жидкой фазы по высоте лопастей 8 и позвол ет использовать дл  контакта сред всю. поверхность этих лопастей и тем самым расширить диапазон эффективной работы устройства при изменении нагрузок. Далее разделенные, газожидкостные потоки, проход  между дугообразными лопаст ми 8, приобретают вращательное движение. При этом капли жидкости на лопаст х 8 сливаютс  в пленку, котора  центробежной силой потока

продавливаетс  через щели 9 в пространство между лопаст ми 8, причем за счет сужени  потока в момент прохождени  щелей скорость его увеличиваетс , он инжектируетс , соседним потоком на мелкие капли, создава 

высокоразвитую посто нно обновл ющуюс  зону контакта. Часть газожидкостного потока, проход  через отвёрсти  16, соудар етс  с потоком, вход щим из турбулизирующей решетки 7, при этом потоки интенсивно перемешиваютс , создава  дополнительную зону контакта. Газожидкостный

поток последовательно проходит через контактные элементы 6 и поступает в сепарационное устройство 17, где происходит разделение фаз. Жидкость , отброшенна  на конусообраэотражатель 15, стекает в нижнюю

ныи

часть корпуса 1 и отводитс  через патрубок 5. Охлажденный и отсепарированный газ отводитс  через патрубок k .

Предлагаемое устройство.позвол ет интенсифицировать тепломассообмен за счет создани  высокоразвитых и посто нно обновл ющихс  зон контакта фаз и повышает надежность работы. I

/f-/f

б-В

«

Фа2.3

Claims (4)

1. (54 )(57 ) 1. КОНТАКТНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК дпя охлаждения газа , содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубками подвода и отвода контактирующих сред, размещенные ярусами по высоте корпуса конические контактные элементы, снабженные на выходе турбулиэирующими решетками в виде дугообразных лопастей, о т л и ч а ю щ.и йс я тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена и повышения надежности работы, по высоте каждой лопает ти выполнена щель с отклоняющим козырьком на выпуклой стороне лопасти, а по оси корпуса- на входе е турбулиэирующие решетки дополнительно установлены распределительные устройства.
2. 2. Теплообменник по π. 1, о т л йч а ю щ й й с я тем, что распределительные устройства выполнены в виде коаксиально установленных цилиндрических обечаек с коническими отбортов ками .
3. 3. Теплообменник п'о пп. 1 и 2, о тличающийся тем, что лопасти по торцам ограничены усеченными коническими поверхностями.
4. 4. Теплообменник по пп. 1-3, о т- л и чающий ся тем, что поверхности конических отбортовок параллельны коническим поверхностям, ограничивающим лопасти. ,