SU953417A1 - Контактный теплообменник дл двух несмешивающихс жидкостей - Google Patents

Description

Изобретение относится к конструкциям контактных теплообменников с^! встроенными насадками, осуществляющими передачу тепла от одной жидкости к другой путем непосредственного контакта, и предназначенных для ⁵ использования в термоопреснительных, выпарных, холодильных, экстракционных и других установках при нагреве, охлаждений или экстракции несмешивающихся жидкостей.

Известны контактные теплообменники для двух несмешивеющихся жидкостей, содержащие корпус, в котором размещена насадка в виде верти- ¹⁵ кальных стержней, укрепленных по торцам в дисках и свободно пропущенных в средней части через отверстия распределительных решеток [ij. ₂₀

В известных теплообменниках процесс покрытия стержней жидкостью основан на увлажнении их жидкостью, имеющей лучшую смачиваемость по сравне2 нию с другой жидкостью, а отсюда й лучшую сцепляемость этой жидкости с поверхностью прутков. Последнее вызывает торможение движения жидкости, покрывающей прутки вплоть до прекращения ее движения при критической толщине пленки, когда силы сцепления жидкости с поверхностью прутка становятся равными силам, пробуждающим движение пленки, т.е. гравитационным силам. При таком методе увлажнения нельзя регулировать толщину пленки жидкости на поверхности прутков, при которой гравитационные силы превосходили бы силы сцепления, т.е. нельзя воздействовать на создание организованного турбулентного движения пленки при определенной скорости, и как следствие, нельзя интенсифицировать процессы теплообмена и гидродинамики в контактном теплообменнике. Этот недостаток вызывает низкую производительность аппарата при сравнительно больших габаритных размерах.

9534

Цель изобретения - интенсификация теплообмена.

Цель достигается тем, что стержни в нижнем диске укреплены подвижно посредством натяжных пружин. ₅

Отверстия распределительных решеток выполнены в виде конусов, расширяющихся по ходу движения среды, смачивающей стержни.

При этом стержни насадки имеют ю винтообразную поверхность.

На фиг. 1 изображен контактный теплообменник,общий вид; на фиг.2 узел крепления насадки в нижнем диске. 15

Контактный теплообменник имеет корпус 1, в рабочую часть которого вмонтирована свободно плавающая вертикальная насадка в виде стержней 2. На концах корпуса на фланцах крепят- 20 ся камеры 3 и 4 для ввода и вывода жидкостей, перегороженные распределительными решетками 5 со множеством конических отверстий 6, по центру которых проходят стержни 2. 25

В крышках корпуса размещены диски 7, к верхнему из которых стержни крепятся неподвижно, а к нижнему подвижно, с помощью натяжных пружин

8. На камерах 3 и 4 размещены патруб- ₃₀ ки 9 и 10 соответственно для подвода и отвода диспергированной жидкости и патрубки 11 и 12 для подвода и отвода жидкости, находящейся в сплошной фазе. Стержни 2 насадки имеют ₃₅ винтообразную поверхность.

Контактный теплообменник работает следующим образом.

Греющая жидкость (синтетическое масло, жидкий парафин, минеральное масло) подается через патрубок 9 в камеру 3 под давлением, превышающим давление в рабочей части корпуса теплообменника. Это создает определенный перепад давлений на входе и выходе конических отверсти^ в распределитель ной решетке и подаче с определенной скоростью греющей жидкости вдоль поверхности насадки. Величина орошения и толщина пленки на поверхности стержней 2 регулируется изменением ⁵⁰ перепада давления в подающей камере 3 и рабочей части корпуса 1 тепло

4 обменника. Сбор диспергированной на пленки жидкости осуществляется в сборной камере 4, откуда она отводится от контактного теплообменника через патрубок 10.

Вторая жидкость, в частности высокоминерализованная вода, подается в камеру 4 через патрубок 11, проходит сплошным потоком между движущих ся в противотоке вдоль направляющих стержней 2 пленок греющей жидкости, и подогретая выводится через патрубок 12 из теплообменника. Для нагрева высокоминерализованной воды выше 100°С теплообменник работает под давлением, исключающим процесс вскипания воды.

Предлагаемая конструкция контактного теплообменника позволяет создавать оптимальные режимы гидродинамики и тепломассообмена, при которых значительно увеличивается производительность контактного теплообменника по сравнению с другими конструкциями таких теплообменников.

Claims (3)

1. (5) КОНТАКТНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК ДЛЯ ДВУХ НЕСМЕШИВАЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ Изобретение относитс  к конструкци м контактных теплообменников с встроенными насадками, осуществл ющими передачу тепла от одной жидкости к другой путем непосредственного контакта, и предназначенных дл  использовани  в термоопреснительных выпарных, холодильных, экстракционных и других установках при нагреве охлаждений или экстракции несмешиваю щихс  жидкостей. Известны контактные теплообменНики дл  двух несмешивающихс  жидкостей , содержащие корпус, в котором размещена насадка в виде вертикальных стержней, укрепленных по торцам в дисках и свободно пропущенных в средней части через отверсти  распределительных решеток 1. В известных теплообменниках процесс покрыти  стержней жидкостью основан на увлажнении их жидкостью, им ющей лучшую смачиваемость по сравнению с другой жидкостью, а отсюда и лучшую сцепл емость этой жидкости с поверхностью прутков. Последнее вызывает торможение движени  жидкости, покрывающей прутки вплоть до прекращени  ее движени  при критической толщине пленки, когда силы сцеплени  жидкости с поверхностью прутка станов тс  равными силам, пробуждак цим движение пленки, т.е. гравитационным силам. При таком методе увлажнени  нельз  регулировать толщину пленки жидкости на поверхности прутков, при которой гравитационные силы превосходили бы силы сцеплени , т.е. нельз  воздействовать на создание организованного турбулентного движени  пленки при определенной скорости, и как следствие, нельз  интенсифицировать процессы теплообмена и гидродинамики в контактном теплообменнике. Этот недостаток вызывает низкую производительность аппарата при сравнительно больших габаритных размерах. Цель изобретени  - интенсификаци  теплообмена. Цель достигаетс  тем, что стержни в нижнем диске укреплены подвижно посредством нат жных пружин. Отверсти  распределительных решеток выполнены в виде конусов, расшир ющихс  по ходу движени  среды, смачивающей стержни. При этом стержни насадки имеют винтообразную поверхность. На фиг. 1 изображен контактный теплообменник общий вид; на фиг.2 узел креплени  насадки в нижнем дис ке. Контактный теплообменник имеет корпус 15 в рабочую часть которого вмонтирована свободно плавающа  вертикальна  насадка в виде с тержней 2. На концах корпуса на фланцах креп тс  камеры 3 и k дл  ввода и вывода жидкостей, перегороженные распределительными решетками 5 со множеством конических отверстий 6, по центру которых проход т стержни 2. В крышках корпуса размещены диски 7, к верхнему из которых стержни креп тс  неподвижно, а к нижнему подвижно , с помощью нат жных пружин 8. На камерах 3 и 1 размещены патруб ки 9 и 10 соответственно дл  подвода и отвода диспергированной жидкости и патрубки 11 и 12 дл  подвода и отвода жидкости, наход щейс  в сплошной фазе. Стержни 2 насадки имеют винтообразную поверхность. Контактный теплообменник работает следующим образом. Греюща  жидкость (синтетическое масло, жидкий парафин, минеральное масло) подаетс  через патрубок 9 в камеру 3 под давлением, превышающим давление в рабочей части корпуса теп лообменника. Это создает определенны перепад давлений на входе и выходе конических отверстиР в распределител ной решетке и подаче с определенной скоростью греющей жидкости вдоль поверхности насадки. Величина орошени  и толщина пленки на поверхности стержней 2 регулируетс  изменением перепада давлени  в подающей камере 3 и рабочей части корпуса 1 теплобменника . Сбор диспергированной на ленки жидкости осуществл етс  в сборной камере 4, откуда она отводитс  от контактного теплообменника через патрубок 10. Втора  жидкость, в частности высокоминерализованна  вода, подаетс  в камеру k через патрубок 11, проходит сплошным потоком между движущих с  в противотоке вдоль направл ющих стержней 2 пленок греющей жидкости, и подогрета  выводитс  через патрубок 12 из теплообменника. Дл  нагрева высокоминерализованной воды выше теплообменник работает под давлением, исключающим процесс вскипани  воды. Предлагаема  конструкци  контактного теплообменника позвол ет создавать оптимальные режимы гидродинамики и тепломассообмена, при которых значительно .чивастсг, производительность контактного теплообменника по сравнению с другими конструкци ми таких теплообменников. Формула изобретени  1.Контактный теплообменник дл  двух несмешивающихс  жидкостей, содержащий корпус, в котором размещена насадка в виде вертикальных стержней , укрепленных по торцаМ в дисках и свободно пропущенных в средней части через отверсти  распределительных решеток, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации теплооимена, стержни в нижнем диске укреплены подвижно посредством нат жных пружин.
2. 2.Теплообменник по п.1, о т л ичающийс  тем, что отверсти  распределительных решеток выполнены в виде конусов, расшир ющихс  по хо ду движени  среды, смачивающей стержни .
3. 3.Теплообменник по п.1, отличающийс  тем, что стержни насадки .имеют винтообразную поверхность . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент Англии 1071231, кл. 31 F опублик. 1967.