SU1443948A1 - Тепломассообменный аппарат - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к тепло- массообменным аппаратам, в частности к контактным теплообменникам с активной насадкой, используемым в теплоэнергетике , химической и нефтехимической и других отрасл х, а также может быть применено дл  очистки отход щих газов о Целью изобретени   вл етс  повышение степени осушки парогазовых потоков и экономичности процесса Тепломассообменный аппарат содержит корпус с патрубком тангенциального подвода газов, активную насадку, выполненную в виде профилированных труб, разделенную на две части: орошаемую и неорошаемую. Обе части активной насадки охвачены во- доохлаждаемыми кожухами, подключенными по ходу охлаждающей воды последовательно . В парогазовый поток пе- ред его поступлением по внутри- трубное пространство распыл етс  орошающа  жидкость. Аппарат снабжен центральной трубой отвода газа с размещенной внутри него неорошаемой частью активной насадки, вьтолненной в виде профилированных труб, охваченных водоохлаждаемым кожухом, при этом патрубок подвода холодной воды установлен в верхней части кожуха центральной трубы, котора  в нижней части вьшолнена с равномерно по периметру распределенными отверсти ми, а патрубки отвода охлаждаемой воды .размещены равномерно по наружному периметру корпуса. Аппарат снабжен перегородками, установленными между трубами орошаемой активной насадки. 1 з.п„ ф-лы, 1 ил. ifi 4 4;: СО со 4 00

Description

Изобретение относитс  к тепло- массообменным аппаратам, в частности к контактным теплообменникам с активной насадкой, используемым в тепло- энергетике, химической, нефтехими- , ческой и других отрасл х промьшшеи- ности, кроме того, оно может быть примененно дл  очистки отход щих газов

Цель изобретени  повышение степени осушки парогазовых потоков и экономичности процесса о

НА чертеже изображено предлагаемое устройство. .

Тепломассообменный аппарат состоит из гщлиндрическЬго корпуса 1 с патрубком 2 тангенциального подво да газов. По окружности нарулсного ц1-шиндра размещены форсунки 3 дл  подачи орошающей жидкости. Орошаема  активна  насадка А состоит из вертикальных профилированных труб 5 и охлгикдаемого колсуха 6 „ Между трубами 5 орошаемой активной насадки 4 ус- тановлены перегородки 7 Неорошаема  насадка 8 состоит из центральной трубы 9, внутри которой размеще-л ны профилированные трубы 10, омьша емые охлазкдающей водой, В нижней части трубы 9 по периметру размещены отверсти  11 дл  отвода воды из ко жуха 12 неорошаемой насадки 8 Подвод холодной воды осзпцествл етс  .через патрубок 13, а отвод нагретой через патрубки 14, размещенные по периметру корпуса. Нижн   часть кор пуса 1 выполнена в виде воронки 15 дл  сбора орошающей жидкости, конденсата и уловленных частиц потока. Газоотвод щий патрубок 16 находитс  в верхней части аппарата. Между корпусом 1 и кожухом 6 имеетс  кольцевой зазор 17.

Тепломассообменньй аппарат рабо тает следукщим образом.

Охлаждаемый парогазовый поток с содержианием твердых и газообразных компонентов поступает в тепло- массообменный аппарат по патрубку 2 С помощью форсунок 3 в парогазовый поток распыл етс  орошакща  жидкость , имеюща  в своём составе сор- .бент с концентрацией Y В верхней части аппарата происходит частичное улавливание твердых частиц, наход щихс .в газовом потоке, за счет Цен тробеж.ных сил о Часть форсунок 3 направлена на корпус 1 аппарата дл 

смыва уловленных частиц Жидкость с частицами по стенке корпуса 1 через кольцевой зазор 17 между корпусом 1 и о слалодаемым кожухом 6 стекает в воронку 15, Газовый поток с частично испарившейс  жидкостью поступает в профилированные трубы 5, где происходит дальнейшее улавливание твердых .частиц и их смыв орошающей жидкостью и конденсатом в воронку 15, При соприкосновении парогазового потока с холодными стенками труб 5 теплота передаетс  охлалодающей воде, вода нагреваетс , а на поверхности труб конденсируетс  влага. После орошаемых поверхностей охлажденьше газы поворачив аютс  на 180 и проход т внутри пеорошаеьгык 1.фоф -широ™ ванных труб 10о На трубах осуществл етс  дальнейша  конденсаид   влаги , так как температура стенок труб 10 нилсе, чем труб 5,, вви,цу более низкой температуры охлаждакщей воды Охлаждающа  вода поступает через патрубок 13 в верхнюю часть неорошаемой насадки, омывает профилированные трубы 10 и через отверсти  11 подаетс  в орошаемую часть насадки, где охлаждает профилкрованные трубы 5. Нагрета  охлажда оща  вода отводитс  через патрубки 14, размещен™ 1сые по периметру корпуса 1 , С целью yлyчшeшi  теплосъема в вод ном пространстве орошаемой насадки 4 установлены перегородки 7, Поворот газо вого потока на 180 при выходе из труб 5 и.перед входом в трубы 10 обеспечивает за счет центробежных сил интенсивную сепарацию влаги

Совместное решение на ЭВМ дифференциальных зФавненш-г, описывающих процессы тепломассообмена, протекакг щие в аппарате, дает возможность определить распределение температур и концентраций парогазовой смеси по высоте насадки Независимо от тепло- производительности аппарата темпе- ратура газов по высоте распредел етс  таким образом, что в верхней части насадки происходит резкое сниже- ше температуры (перепа ц температуры достигает 100-150 С и больше), а в нижней части перепад температуры составл ет всего 10-20 °С, Это происходит потому, что в верхней части аппарата конденсаци  паров парогазового потока протекает достаточно медленно, так как температу

pa орошающей жидкости близка к температуре мокрого термометра и разность пархщальных давлений паров в парогазовом потоке и над стекающей пленкой орошающей жидкости незначительна . По мере снижени  температуры парогазового потока смесь приближаетс  к состо нию насыщени  и начинаетс  интенсивна  конденсаци  паров, что резко уменьшает скорость падени  температуры пазов.

Разделение насадки аппарата на две части в области температур газового потока, соизмеримых с температурой мокрого термометра, и отвод в этой зоне орошающей жидкости из парогазового потока за счет сепарации влаги при изменении направлени  движени  потока позвол ет резко уменьшить расход орошакмцей жидкости на хвостовую часть аппарата, в которой происходит процесс конденсации. Уменьшение расхода орошающей жидк ос- ти должно привести к уменьшению толщины стекающей пленки (практически она состоит только из пленки конденсата , выпадающего из парогазового потока) и к увеличению коэффициента теплопередачи. При прочих равных услови х (посто нных поверхности активной насадки и перепаде температур ) это ведет к более эффектив- . ному использованию поверхности и более глубокому использованшо утилизируемой теплоты.

Применение предлагаемого устройства позвол ет увеличить степень очистки парогазового потока от твердых пылевых частиц, снизить расход оро1443948А X.

шающей жидкости, осз Ществить более глубокую осушку парогазового потока, снизить расход энергии на перемеще- с ние парогазового потока через аппарат , а также увеличить коэффициент теплопередачи аппарата вследствие разрыва конденсатной пленки

Claims (2)

1.Тепломассообменный аппарат, содержащий корпус с патрубком тангенциального подвода газов, тепломассообменную орошаемую активную насадку, выполненную в виде профилированных труб и охваченную водо- охлаждаемым кожухом, и патрубки подвода и отвода жидкости, форсунки дл 

распылени  орошающей жидкости и

бак-сборник орошакщей жидкости, о т личающийс  тем, что, с целью повьш1ени  степени осушки парогазовых потоков и экономичности процесса , он снабжен центральной трубой отвода газа с размещенной внутри него неорошаемой частью активной насадки , выполненной в виде профилированных труб, схваченных водоохлаждаемым кожухом, при этом патрубок подвода холодной воды установлен в верхней части кожуха центральной трубы, котора  в нижней части выполнена с равномерно по периметру распределенными отверсти ми, а патрубки отвода охлаждаемой воды размещены равномерно по наружному периметру корпуса.

2.Аппарат по п.1, отличающийс  тем, что он снабжен перегородками , установленными между трубами орошаемой активной насадки.