SU1101284A1

SU1101284A1 - Элемент насадки тепломассообменного аппарата

Info

Publication number: SU1101284A1
Application number: SU833603330A
Authority: SU
Inventors: Борис Исаакович Гуревич; Александр Викторович Дорошенко; Александр Иванович Липа; Анатолий Эмильевич Поберезкин; Константин Иванович Ржепишевский; Евгения Михайловна Сикорская; Борис Николаевич Флеров; Лев Владимирович Шестаков
Original assignee: Одесский Технологический Институт Холодильной Промышленности
Priority date: 1983-06-10
Filing date: 1983-06-10
Publication date: 1984-07-07

Abstract

ЭЛЕМЕНТ НАСАДКИ ТЕПЛОМАССООБМЕННОГО АППАРАТА, представл ющий собой гофрированный лист eтaллической фольги или пластмассы с регул рной шероховатостью в виде вспомогательного рифлени , собранный с другими листами в пакет, отличающийс тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассопереноса путем ликвидации застойных зон, рифление выполнено с переменной высотой, плавно измен ющейс по образующей гофра, причем высота рифлени на вершине гофра в 1,4-1,8 раза меньше, чем на его боковых сторонах, а шаг рифа превышает его среднюю высоту в 10-15 раз. te/ 00 4

Description

Изобретение относитс к конструк тивным элементам, примен емым в тепломассообменных аппаратах, преимущественно в градирн х и охладител испарительного типа. Известен-теплообменник, включающий насадочные элементы, которые представл ют собой волнообразные теплопередающие поверхности с выступами , расположенными с одинаковы ми интервалами в вогнутых участках. Эти выступы перпендикул рны направлению потока теплоносител Cl Известно устройство дл пропуска газа и вступающей с ним в контакт жидкости через чеистую структуру, составленную из слоев, имеющих волнистую поверхность. На боковых сторонах волн периодически расположены прорези с наклонными зычками. Выступы и зычки позвол ют турбу лизировать ламинарный подслой потока теплоносител (жидкостной пленки ), что обеспечивает рост интенсив ности процессов переноса 2. . Недостатком этих устройств вл етс расположение выступов и зычков только в вогнутых или на боковы участках поверхностей, так как турбулизируетс только часть равномерно текущей по поверхности пленки (локальна турбулизаци ). Известен элемент насадки аппарата , представл ющий собой гофрированный лист фольги пластмассы с регул рной шероховатостью в виде вспомогательного рифлени , собранны с другими листами в пакет. По длине стенок разнесены выступы и выемки, сгруппированные, парами и чередующие с с плоскими участками; Выемки одной стенки расположены напротив . выемок соседней стенки, ансшогично расположены и выступы. Таким образо канал имеет периодические сужени и расширени дл интенсификгщии тепло обмена Сз 3. Однако, так как выемки и выступы расположены только в .средней части боковых стенок каналов, образовываютс застойные зоны на вогнутой стороне вершин основного рифа. Периодическое сужение канала при водит к периодическому дросселирова нию, т.е. интенсификаци теплообмен достигаетс дополнительной затратой энергии. Таким образом, применение данной гофрированной вставки не обеспечивает интенсификацию теплооб мена при минимальном росте энергозатрат . Целью изобретени вл етс обесп чение интенсификации процессов теп ломассопереноса путем устранени застойных зон.. Указанна цель достигаетс тем, что элемент насадки, представл ющий собой гофрированный лист металличес tiofi фольги или пластмассы, собираемый с другими листами в насадочный пакет, имеет регул рную шероховатость выполненную в виде рифлени с переменной высотой, плавно измен ющейс ПОобразующей гофра, причем высота рифлени на вершине гофра в 1,4-1,8 раза меньше, чем на его боковых сторонах, а шаг рифа превышает его среднюю высоту в 10-15 раз. На фиг. 1 представлен элемент насадки тепломассообменного аппарата; на фиг. 2 - геометри насадочной поверхности. Элемент включает основной гофр 1, вспомогательный риф 2, гладкий участок 3. . На фиг. 2 обозначены высота И и шаг Т гофра, минимальна li и максимальна Ь ,у,о(ксвысоты рифа, Т. Элемент насадки тепломассообменного аппарата (двухфазный поток) работает -следукицим образом. Жидкость орошает верхний торец элемента (а значит, и всей насгщки, если рассматривать работу аппарата в целом) и гравитационно стекает тонкой пленкой по поверхности элемента . Пройд гладкий участок 3, пленка попадает на шероховатый участок (вспомогательный риф 2), где происходит ее перемешивание и локальна турбулизаци , что снижает термическое (диффузионное) сопротивление пленки, а также увеличиваетс эффективна межфазна поверхность за счет обновлени поверхности. Пленка турбулизуетс на боковых сторонах основного рифа и на его вериине, что исключает возможность образовани застойных зон на вогнутой стороне вершин основного рифа. Этот процесс систематически повтор етс , так как шероховатость выполнена регул рной. Геометрические параметры (шаг и высота) вспомогательного рифлени выбираютс в зависимости от свойств орошающей жидкости (в зкость, поверхностное Нат жение и т.д.),от свойств материала элемента (угол смачивани ), а также в зависимости от схемы контактировани потоков жидкости и газа (противоток, пр моток, поперечный ток) с целью максимальной ..интенсификации процесса тепломассопереноса. Вспомогательное рифление турбулизи рует только жидкостную пленку (двухфазный поток) или ламинарный подслой (однофазный поток) и не создает допсхпнительное гидравлическое сопроти лёние . Таким образом, вспомогательное рифление позвол ет обеспечить опережающий рост интенсивности процессов обмена по отношению к росту энергозатрат на осуществление процессов. Например, использование в качестве насадочных элементов вентил торных градирен предлагаемого элемента тепломассообменного аппарата позволило интенсифицировать процесс испарительного охлаждени воды (т.е. увеличить коэффициенты переноса) на 20% по сравнению с насадками, при мен екыми в типовых градирн х ГПВ. Така замена улучшает массогабаритные характеристики градирен. Например , при замене насадочной части градирни ГПВ-40М насадкой из алюмини евой фольги согласно и.зобретению вес аппарата при такой же производительности уменьшаетс на 45 кг. Насадка из алюминиевой фольги характеризуетс меньшим гидравлическим

сопротивлением, что уменьшает за траты энергии на осуществление процесса в 1,5 раза.

Приведенные данные получены при испытани х аппаратов с насадкой, имеющей следующие геометрические характеристики (фиг. 2) : высота гофра Н 3,5 мм, шаг гофра равен шагу рифлени Т 10 мм, средн высота рифлени ,8 мм (Ь„„„

0,6 мм; 1ма1сс результаты подход т под выбранные

СООТНСХДеНИЯ -. 1,4 -т 1,8,

Ф мин а -с- 10-15.

Ср

Claims

ЭЛЕМЕНТ НАСАДКИ ТЕПЛОМАССООБМЕННОГО АППАРАТА, представляю-¹щий собой гофрированный лист металлической фольги или пластмассы с регулярной шероховатостью в виде вспомогательного рифления, собранный с другими листами в пакет, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассопереноса путем ликвидации застойных зон, рифление выполнено с переменной высотой, плавно изменяющейся по образующей гофра, причем высота рифления на вершине гофра в 1,4-1,8 раза меньше, чем на его боковых сторонах, а шаг рифа превышает его среднюю высоту в 10-15 раз.

Фиг.1

SU-.1101284