SU722551A1

SU722551A1 - Heat mass exchange apparatus

Info

Publication number: SU722551A1
Application number: SU772559844A
Authority: SU
Inventors: Валентин Петрович Алексеев; Александр Викторович Дорошенко; Юрий Константинович Самойлов; Владимир Анатольевич Чайка; Михаил Михайлович Кологривов; Наталия Павловна Угольникова; Петр Михайлович Колесник
Original assignee: Предприятие П/Я А-3684
Priority date: 1977-12-27
Filing date: 1977-12-27
Publication date: 1980-03-25

Description

II

Изобретение относитс к конструкци м теплом ассообменных аппаратов и может быть использовано в качестве оросительного холодильника в системах обратного водоснабжени .The invention relates to the construction of heat exchangers and can be used as an irrigation cooler in return water supply systems.

Известен тепломассообменный аппарат, содержащий вертикальный корпус, расположенные в корпусе и отдел ющие от него контактную камеру сепаратор и газораспределительное устройство, размещенный в верхней части корпуса над сепаратором вентил тор , установленный в контактной камере обтекатель, закрепленную над сепаратором ограничительную решетку и распределитель жидкости 1.A heat and mass transfer apparatus is known, which contains a vertical casing, a separator and a gas distribution device that separates the contact chamber, and a gas distribution device located in the upper part of the housing above the separator, a fairing mounted above the separator, and a fluid distributor 1 above the separator.

Однако выполнение обтекател в известном аппарате в виде плоских листов пр моугольной формы при относительно плотном движении подвижных элементов приводит к увеличению концентрации и сужению потока подвижных элементов в верхней части рабочей зоны окало обтекател . Это нарушает упор доченное движение подвижных элементов и вызывает проскок части элементов обратно в нижнюю половину рабочей камеры , что снижает интенсивность процессов теплообмена. Кроме того, распределительHowever, the execution of the fairing in a known apparatus in the form of flat sheets of rectangular shape with a relatively dense movement of moving elements leads to an increase in the concentration and narrowing of the flow of moving elements in the upper part of the working area near the fairing. This disrupts the orderly movement of the moving elements and causes the part of the elements to slip back into the lower half of the working chamber, which reduces the intensity of the heat exchange processes. In addition, the distributor

жидкости расположен выше ограничительной решетки, что создает возможность «захлебывани аппарата и нарушени его нормальной работы при больших расходах газа и жидкости и колебани нагрузок.the liquid is located above the restrictive lattice, which creates the possibility of "flooding the apparatus and disrupting its normal operation at high gas and liquid consumption and fluctuations in loads.

Цель изобретени - интенсификаци процессов за счет создани циркул ции реагентов и увеличени поверхности контактировани .The purpose of the invention is to intensify processes by creating circulation of reagents and increasing the contact surface.

Поставленна цель достигаетс тем, что аппарат снабжен установленными в контактной камере под обтекателем изогнутыми отражательными перегородками, а обтекатель выполнен в виде расположенного под ограничительной решеткой опрокинутого усеченного конуса, причем ограничительна решетка выполнена в виде о братного конуса. Дополнительно аппарат снабжен закрепленной на газораспределительном устройстве под отражательными перегородками регул рной насадкой, помещенными в контактную камеру подвижными насадочными элементами, причем распределитель жидкости установлен по оси корпуса под ограничительной решеткой с возможностью перемещени в вертикальном направлении.The goal is achieved by the fact that the apparatus is equipped with curved reflective partitions installed in the contact chamber under the fairing, and the fairing is made in the form of an overturned truncated cone located under the restrictive grating, and the restrictive grating is made in the form of an O-cone. In addition, the apparatus is provided with a regular nozzle attached to the gas distribution device under the baffles, movable nozzle elements placed in the contact chamber, the liquid distributor mounted along the axis of the housing under the restrictive grid that can be moved in the vertical direction.

На чертеже схематически изображен предлагаемый аппарат, продольный разрез.The drawing shows schematically the proposed apparatus, a longitudinal section.

Тепломассообменный аппарат состоит из корпуса 1, в котором размещены вентил тор 2, создающий поток газа, поступающего через газораспределительное устройство 3 и слой регул рной насадки 4, распределитель 5 жидкости, сепаратор 6 капельной влаги, отдел ющий влагу от газа, поддон 7 дл сбора отработанной жидкости и вывода ее через фильтр 8 по дренажному патрубку .The heat and mass transfer apparatus consists of a housing 1 in which a fan 2 is placed, which creates a stream of gas entering through the gas distribution device 3 and a layer of a regular nozzle 4, a liquid distributor 5, a separator 6 dropping moisture separating moisture from the gas, a pallet 7 for collecting the waste fluid and its output through the filter 8 through the drainage pipe.

Между газораспределительным устройством 3 и сепаратором 6 капельной влаги расположена рабоча камера, в которой размещены твердые подвижные элементы 9, под держиваемые в стационарном состо нии ело ем регул рной насадки 4. Выносу твердых подвижных элементов 9 из рабочей камеры преп тствует верхн ограничительна рещетка 10, выполненна перфорированной и имеюща форму перевернутого конуса. Распределитель 5 жидкости расположен ниже верхней ограничительной рещетки 10 непосредственно в слое твердых подвижных элементов 9 дл исключени режима верхнего захлебывани аппарата.Between the gas distributing device 3 and the separator 6 of dropping moisture there is a working chamber in which solid mobile elements 9 are placed, supported in a stationary state by a regular nozzle 4. The removal of the solid mobile elements 9 from the working chamber is prevented by the upper limiting grid 10. perforated and having the shape of an inverted cone. The liquid distributor 5 is located below the upper limiting grate 10 directly in the layer of solid moving elements 9 in order to exclude the top flooding of the apparatus.

Внутри рабочей камеры находитс обтекатель 11, выполненный в форме перевернутого усеченного конуса. Обтекатель 11 установлен с зазором относительно регул рной насадки 4, верхней ограничительной решетки 10 и корпуса 1.Inside the working chamber there is a fairing 11, made in the shape of an inverted truncated cone. The fairing 11 is installed with a gap relative to the regular nozzle 4, the upper limiting grating 10 and the housing 1.

В нижней части рабочей камеры в месте примыкани к корпусу 1 регул рной .насадки 4 установлены непроницаемые изогнутые листы 12. Часть верхней ограничительной решетки 10 в месте примыкани ее к корпусу 1 непроницаема. Ограничительна решетка 10 выполнена перфорированной только над обтекателем 11, что обеспечивает однонаправленное движение твердых подвижных элементов 9 в восход щем потоке газа только внутри обтекател .In the lower part of the working chamber in the place adjoining to the body 1 of the regular. Nozzle 4, impenetrable curved sheets 12 are installed. A part of the upper limiting grid 10 in the place of its adjoining to the body 1 is impenetrable. The limiting lattice 10 is perforated only over the fairing 11, which ensures the unidirectional movement of the solid moving elements 9 in the upward gas flow only inside the fairing.

В качестве нижней опорно-ограничительной решетки используетс регул рна насадка 4.A regular nozzle 4 is used as the lower support frame.

Аппарат работает следующим образом.The device works as follows.

Включением вентил тора 2 создают в рабочей камере направленный поток газа вверх (на чертеже направление потока газа показано стрелками). При этом вход газа и его поворот осуществл ютс в газораспределительном устройстве 3, а слой регул рной насадки 4 способствует равномерному распределению и стабилизации газового потока , направл его только внутрь обтекател 11. Газовый поток приводит в движение наход щиес внутри обтекател 11 твердые элементы 9, которые отдел ютс от газового потока после достижени верхней ограничительной рещетки 10, переход т в объем между обтекателем И и корпусом 1, а вниз движутс под действием гравитационных сил. Попада внутрь обтекател 11, ониTurning on the fan 2 creates in the working chamber a directed gas flow upwards (in the drawing, the gas flow direction is indicated by arrows). In this case, the gas inlet and its rotation are carried out in the gas distribution device 3, and the layer of the regular nozzle 4 contributes to the uniform distribution and stabilization of the gas flow, directing it only to the inside of the fairing 11. The gas flow sets in motion the solid elements 9 that are are separated from the gas flow after reaching the upper limiting grating 10, are transferred into the volume between the fairing AND and the housing 1, and move downwards under the action of gravitational forces. Getting inside the nudge 11, they

вновь увлекаютс потоком газа вверх, обеспечива непрерывную циркул цию внутри рабочей камеры без стеснени их движени -(направление движени элементов 9 на чертеже показано стрелками).re-entrained with the gas flow upwards, providing a continuous circulation inside the working chamber without hindering their movement - (the direction of movement of the elements 9 in the drawing is shown by arrows).

После включени распределител 5 жидкости происход т процессы тепломассообмена .After switching on the distributor 5 of the liquid, heat exchange processes occur.

Расположение распределител 5 жидкости непосредственно в зоне контакта потоков позвол ет исключить захлебывание аппарата при интенсивном режиме работы, дополнительно уменьшить каплеунос за счет сло элементов 9, наход щихс выше распределител 5 жидкости.The location of the liquid distributor 5 directly in the contact zone of the streams makes it possible to avoid flooding the apparatus during intensive operation, and to further reduce the drip flow through a layer of elements 9 above the liquid distributor 5.

При больщих расходах жидкости, например при проведении процесса испарительного охлаждени воды, распределитель 5 размещают в верхней половине зоны контактировани , а при малых расходах, например при проведении процесса адиабатического увлажнени воздуха, в нижней половине зоны контактировани . Оптимальную точку установки распределител 5 по высоте зоны контактировани определ ют опытным путем дл конкретного процесса.At high flow rates, for example, when carrying out the process of evaporative cooling of water, the distributor 5 is placed in the upper half of the contact zone, and at low flow rates, for example, during the adiabatic air humidification process, in the lower half of the contact zone. The optimum installation point of the distributor 5 at the height of the contact zone is determined empirically for a particular process.

Сбор жидкости осуществл етс в поддоне 7, откуда она выводитс через фильтр 8 по дренажному патрубку.The collection of liquid is carried out in the pan 7, from where it is discharged through the filter 8 through the drainage pipe.

Предлагаемый контактный тепломассообменный аппарат может с успехом примен тьс дл проведени различных тетгломассообъемных процессов химической технологии, газовой абсорбции, ректификации, а также в энергетическом машиностроении (кондиционирование воздуха, охлаждение оборотной воды в градирн х). Упор доченна циркул ци твердых подвижных элементов позвол ет интесифицировать процессы обмена теплом и массой, сделать аппарат более компактнйм, уменьшив его габариты на 10%. Унос жидкости газовым потоком снижаетс на за счет размещени распределител жидкости ниже верхней ограничительной решетки.The proposed contact heat and mass transfer apparatus can be successfully used for carrying out various tetglomassoobny processes of chemical technology, gas absorption, rectification, and also in power engineering (air conditioning, cooling circulating water in cooling towers). The ordered circulation of solid mobile elements allows to intensify the processes of heat and mass exchange, to make the device more compact, reducing its dimensions by 10%. The liquid entrainment of the gas stream is reduced by placing the liquid distributor below the upper confinement grid.

Целесообразно автономное использование таких аппаратов в качестве градирен малой и средней производительности .; средственно в месте потреблени охлаждаемой воды, что ведет к снижению капитальных затрат на установку градирен большой мощности и прокладку трубопроводов.It is advisable to use these devices autonomously as low and medium capacity cooling towers. at the place of consumption of cooled water, which leads to a decrease in capital expenditures on the installation of high-capacity cooling towers and laying of pipelines.

Claims

1. Heat and mass transfer apparatus containing a vertical case, located in the case and separating the contact chamber from it; separator and gas distributing device; placed in the upper part of the case above the separator; fan installed in the contact chamber; fairing, fixed under the separator.

liquids, characterized in that, in order to intensify processes by creating circulation of reagents and increasing the contact surface, it is equipped with curved reflective partitions installed in the contact chamber under the fairing, and the fairing is designed as an overturned truncated cone located under the limiting grating made as a reverse cone.

2. The apparatus according to claim 1, characterized in that it is provided with a regular nozzle fixed on the gas distribution device under the baffles.

3. The apparatus according to claim 1, characterized in that it is provided with movable packing elements placed in a contact chamber.

4. An apparatus according to claim 1, characterized in that the fluid distributor is installed along the axis of the housing under the restrictive grid, with the possibility of movement in the vertical direction.

Sources of information taken into account during examination 1. US Patent No. 3810348, Cl. 55-91, 14.05.74 (prototype).

yikost

Liquid