SU803948A1 - Тепломассообменный аппарат - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройствам оСщего назначени  дл  осуществлени  различных фи зических и химических npouieccoB, в частности к тепломассообменным аппаратам пленочного типа с нисход щей пленкой, и может быть ис пользовано в энергетической и химической про . мышленност х. Известна массообменна  колонна, содержа ща  тарелки, расположенные одна над другой и снабженные отверсти ми дл  прохода восход щего потока гаэоо азной фазы, а также дл  ввода и вывода жидкой фазы. Тарелки укрепле 1Ш на { нтральной трубе, причем дл  отвода жидкой фазы предусмотрены желобки, доход щие до внешнего кра  тарелки. Внутри центральной трубы 1мжду двум  соседними тарелками расположены сборники дл  жидкости 1. Однако в известной массообменной колонне массообмен происходит с поверхности жидкости текущей по желобку, вследствие чего рабоча  поверхность соприкосновени  фаз ограничена. Кроме того, рабочий объем используетс  не в полной мере, причем при больших металлозатратах , что  вл етс  причиной снижени  эффективности теплообмена. Известен роторный пленочный аппарат, содержащий корпус, выполненный из сое;дв Ю1ных между собой секций, кажда  юкоторых выполнена в виде конуса, имеющего переркпределнтель , вал с разбрызгивающими устройствами 2. Однако зтот аппарат недостаточно эффективен . Известен также тепломассообмешшй ашпрат , содержаищй корпус и расположенные одю над другой вокруг центральной трубы тарепк  с кольцевыми желобками дл  форм1фови1Н)1 стекающей пленки. Тарелки выполнены с диаметрами, увеличивающимис  по высоте anmt рата, и имеют дополнительиые трубы по числу тарелок, расположенные коаксиально це  ншьной трубе 3.. Недостатками известного аппарата  вл ютс  сложность конструкции и больша  металлоемкость из-за наличи  тарелок и коаксиальных труб; прерывистый процесс стекани  пленки, да  обеспечени  которого необходимы допол  тельные насосы дл  подачи жидкости на очередную тарелку; а также малые коэффициенты теплоотдачи от греющего пара к пленке ввиду попутного движени  пленки жидкости и греющего пара.

Цель изобретени  - интенсификаци  теплообмена за счет организации непрерывного каскадного стек1й1и  пленки жидкости и передачи теплоты ей непосредственно от греющего теплоносител  без раздел ющей эти теплоносители поверхности путем встречного движени  закрученного потока греющего пара.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что корпус выполнен в виде коаксиально расположенных обечаек, снабжен размещенными между обечайками кольцевыми диафрагмами, -между которыми расположены коллекторы, сливными раструбами, на нижних основани х которых установлены желоба-накопители с пленкообразовател ми .

Целесообразно аппарат выполн ть из соединенных между собой дополнительных обечаек, выполненных с увеличивающимис  по высоте диаметрами,

На чертеже изображен аппарат, продольный . разрез.

Тепломассообменный аппарат имеет корпус, выполненный из двух коаксиальных ступенчатых обечаек 1 и 2, закрываемых крыщкой 3, нижний кольцевой коллектор 4 греющего пара. Между обечайками в верхней части аппарата смонтирован жалюзийный сепаратор S пара, под которым установлен кольцевой желоб-накопитель 6 с кольцевым пленкообразователем 7. Ниже по ступен м в местах изменени  диаметра корпуса установлены внутренне диафрагмы 8, 9 и 10 и внещние , диафрагмы 11, 12 и 13, между которыми расположены кольцевые приемные коллекторы 14, 15 и 16.

Коллекторы 14 и 15 имеют конические сливные раструбы 17 и 18, на нижних основадн х которых установлены кольцевые желобанакопители 19 и 21 с пленкообразовател ми 20 и 22. Нижний коллектор 16 снабжен патрубками 23 дл  отвода неиспарившейс  жид . кости. Во внутренних диафрагмах 8,   10 лопатки установлены под углом 30° к вертикальной оси дл  закручивани  потока пара по часовой стрелке по ходу движени  пара, во внешних диафрагмах 11, 12 и 13 - под углом 45 дл  закручивани  потока пара против часовой стрелки. К паровому коллектору 4 пар подводитс  через патрубки 24. Снаружи аппарата в верхней его части установлен кольцевой коллектор 25 питательной воды и радиальные патрубки 26. В паровом пространстве аппарата установлен дополнительный инерционный сепаратор 27 пара. Пар из аппарата удал етс  чере

патрубок 28, труба 29 служит дл  удалени  отсепарированной влаги.

Аппарат работает следующим образом. Исходна  таггательна  вода подаетс  насосом (не показан) В кольцевой коллектор 25, откуда через радиальные патрубки 26 поступает в желоб-накопитель 6. Перелива сь через край желоба-накопител  6, вода стекает по пленкообразователю 7, образу  цилиндрическую

пленочную поверхность. Пленка подающей жидкости попадает в приемный коллектор 14 следующей ступени, откуда стекает по коническому раструбу 17 в желоб-накопитель 19. Перелива сь через его край, вода стекает по пленкооб5 разователю 20, образу  цилиндрическую пленочную поверхность следующей ступени, жидкость которой попадает в приемный коллектор 15 очередной ступени, откуда, стека  по коническому сливному раструбу 18, поступает в желоб

„ накопитель 21. Стека  по пленкообразователю 22, жидкость формируетс  в виде сплошной цилиндрической пленки в следующей ступени и т.д. (Количество ступеней может быть значительно больншм).

Неиспаривща с  вода поступает в кольцевой приемный коллектор 16, откуда через патрубки 23 удал етс  в . Греющий пар через патрубки 24 подаетс  в паровой коллектор 4, откуда, пройд  {ша4фагмы 9 и 13, двум  противоположно закрученными потоками движетс  встречно течению цилиндрической пленки жидкости, общ-рева  ее со стороны внутренней и внешней образующих. Пройд  нижнюю ступень , пар проходит диафрагмы 10 и И и формируетс  двум  прот1юоположно закручен ными потоками по обе стороны пленки в следующей ступени. Пройд  диафрагмы 8 и 12, пар подходит к верхней части аппарата, где происходит сепараци  пара в жалюзи ом сепараторе 5. В паровом пространстве аппарата пар

0 проходит дополнительную сепарацию в инерционном сепараторе 27 и через патрубок 28 отсасываетс  из аппарата. Отсепарированна  влага удал етс  через трубу 29.

В предлагаемом пленочном бесповерхност5 ном тепломассообменном аппарате исключены из конструкции трубы и тарелки, что снижает металлоемкость аппарата на 25%. Противоточна  схема движени  теплоносителей и дополнительна  турбу изаци  греющей среды вслед0 ствие закрутки потока обеспечивают увеличение коэффициента теплоотдачи на 30%. Построечна  стоимость аппарата уменьшаетс  на 70%.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   51. Тепломассообменный аппарат, содержащий корпус, кольцевые коллекторы и желобанакопители с увеличивающимис  по высоте аппарата диаметрами с пленкообразовател ми.