UA121384C2 - Спосіб утилізації вологи з газопарової суміші та пристрій його реалізації - Google Patents
Спосіб утилізації вологи з газопарової суміші та пристрій його реалізації Download PDFInfo
- Publication number
- UA121384C2 UA121384C2 UAA201609269A UAA201609269A UA121384C2 UA 121384 C2 UA121384 C2 UA 121384C2 UA A201609269 A UAA201609269 A UA A201609269A UA A201609269 A UAA201609269 A UA A201609269A UA 121384 C2 UA121384 C2 UA 121384C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- liquid
- gas
- vapor mixture
- mixture
- condensate
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 162
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 107
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 17
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 5
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims description 4
- 238000011044 inertial separation Methods 0.000 claims description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 claims 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 4
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 2
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- OWNRRUFOJXFKCU-UHFFFAOYSA-N Bromadiolone Chemical compound C=1C=C(C=2C=CC(Br)=CC=2)C=CC=1C(O)CC(C=1C(OC2=CC=CC=C2C=1O)=O)C1=CC=CC=C1 OWNRRUFOJXFKCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001547860 Gaya Species 0.000 description 1
- 206010000496 acne Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000011363 dried mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Група винаходів належить до енергетики і може бути використана у теплових двигунах та системах конденсації енергетичних установок, що працюють по складному циклу. Спосіб утилізації вологи з газопарової суміші включає процеси охолодження газопарової суміші рідиною, конденсації пари з газопарової суміші, змішування рідини і конденсату, розподілу осушеної газопарової суміші та суміші рідини з конденсатом, роздільного відведення сумішей. При відсутності додаткових джерел солоної води починають з використання поверхневого охолодження газопарової суміші без зміни вологості сумішшю рідини та конденсату, а при наявності додаткових джерел солоної води починають з використання контактного охолодження газопарової суміші цією водою з підвищенням вологості, але нижче, ніж при насиченні. Далі послідовно змішують газопарову суміш і рідину та забезпечують її випарне охолодження з підвищенням вмісту вологи до насичення рідиною, хімічний склад якої відповідає парам, послідовно контактно конденсують пари на поверхні рідини крапельної та плівкової форм із зменшенням вмісту вологи газопарової суміші та одночасно відділяють дрібнодисперсні фракції рідини і конденсату на поверхні рідини додатковим інерційним та градієнтним відділеннями дрібнодисперсних фракцій рідини сумішей, змінюючи швидкості газопарової суміші і рідини перед роздільним їх відведенням. Також заявлений пристрій для реалізації способу. Використання заявленої групи винаходів дозволить підвищити показник ефективності повернення рідини при підвищенні швидкості газопарової суміші за рахунок конвективного тепломасообміну та інерційного і градієнтного відділення.
Description
Й і : х ' ї 1 Я Ї ї ї Її ї і ї у Н І і і ? ї : Н и і Н
Е Н ли Н Її
Кн Її
ХК ПК ї дон : ші ее шеєттнтнютнннннй хх
ЗК т путтнннннннннтння ня ї я Н пенжннн ях, ж шах Її і її сах МАКИ і ОК
КМ Н Скнннні
Ка пен чкхккк ких ххх ххх хх хх Я ой:
І поодрюннйх преннененннннінн ЛВ дов маше Н слююнкюєючнннк. Ши Й КЕ
Ц шень : М ія конк й : Шини Те ак ща їк, КЗ : фенкккккя Кей й я СН Я «ВХ ех ук. Н Н же СИЛІ и хх: АК сх ; З ер пет
М. о що і не Б В ех о я і п ях й шк вх Я Е ах ее дом хи : вереск КшеКя
І уся с Н КощУ Ба схов щих
Б й й й гне шик ж я і вом КЕ т ор Кох й мн мн мкг КТ. х
ЕД пив; гом му МИ СО БК
АНІ Га НН ОВ А Те КУ пхту с им у 1 і А ша й ун 1 щ : ТЯ ная КД їі ТБ БеЯШЕНЕче СІ : рединно : ї ТЕТ ГИ ПЕН йог й и ДЕ
Кн --Х Н НЕ ШННН І М ж КВНА ША ЕН ТА рез ит х х її НН НІ ди же ГА кт и ен І Бі еШЕШ ще ввтКгй ПША же іт ї педнк ум ІВ А РН ЕМ і БІБ Н ее ко сх
ТЕЖ : 15 щу пекюмреню У іх НУ | р о КІ Кв з хх ще НЕ І НИМ ее НЕК НЕ НК Ша
УЧ: о Я ва Акне ця БЕЖ ідеш Гая ке : ЗА й хх Н ОН НЕК ТМленнонем же ВАНН З. Н ЗМУ ех Хі АХ ші рекєтжнєє
І х туя ккквььннкя ї жов А ж нь тил
КІ : їх я. ж ммснждучння : ЗІ ке ПУ
Н КОррЖх преерексвоя с днина носики де рос ши шш шини рент ДЗ щі
КІ Н пох «ек. дк : НН РЕ. НЕ ре Ен : СМ Ну Ні
В і т в і і най і У в
ЕН: Є ся і Жоусе но ТАМ З щік
І ; нш я хх і КО со, я МОУ ра ГЕ ен вен : БК і ше й
Н : КА У СКК сндлиих ї БК р ЗЕ і ; ї КЕ Й і т у йо чі лу Н Н Н
ПЕ оз КЕ По нен ММ ші НИ ох А ж й но у шин кю о ше оз Ко ц З ці я й ГУ ї пеки ООН ГЕ:
НІ Кри ей Ні в й АВ ЕК меня В КО
Я Кеті ЗАВ НК. дпа Ак с и
Трої а ро бу мо БЕ І ЗА НКЯ ОВ Мох В І
БЕР непев 1 Я ЖННУ щі: пп; ой Е
ЩЕ: вх Ще я ШИН ЕШ т Се ЯВНІ ж і ІН
КР ПИШНІ ен І: УНН різ п СТ ММ оси й ГК ас яку ТІ
НИ ан нн пише ся ет 1
НН ох ЕНН ТП щ
ТЕО: І туя яки А СИ р Бі ен і ! і ц ! Її: ЇХ а г ДОН НИ Я | Н що ИН І
РО і я : Ясіня НИНІ
Трої ся і х і щі Зх ИН
БР ож і і ЗЕ чи ше ОН пн Ме 18 ЩЕ ОА З
Рогу і НІ хі і р
Стрес ше зай а дже ле туя жін. і Как 11133
І і в нання і се НН 4 ! | бони І ком ! я НЯ і с що ше ОХ ПА ПЛ Н Ной
Н ШИХ УКХ ро оон олень ше Я
НШ: Еш ме ни На ей мих сан як
Кі У ення не НВ К- шин КУ і нн сф - й ї пев в ання я і я
А Ж В: Мр я ша М Н Н
АЙладлаля Н піни вн Н її Н клала Н З Х Я що Н ддхкжажиквухючю Й ці Н й
Винахід належить до галузі енергетика і може бути використаний у теплових двигунах та системах конденсації енергетичних установок, що працюють по складному циклу.
Відомі способи утилізації вологи з газопарових сумішей, у яких газопарова суміш, що має більш високу температуру, взаємодіє з рідиною, що диспергується (розпорошується на краплини) та рухається у протилежно напрямку та має в порівнянні з газопаровою сумішшю більш низьку температуру, процес такої взаємодії здійснюється з застосуванням порізних тепломасообмінних структур, після чого рідина з конденсатом і осушена газопарова суміш видаляються з зони взаємодії (див. авторське свідоцтво СРСР Мо 1815521 АТ МКВ Е24НІ1/10 за 1993 рік, Патент Великобританії Мо 2129916 МКВ Е24НІ1/10 за 1984 рік).
Недоліком цих способів є низька ефективність утилізації вологи при невеликому вологовмісті пари у газопаровій суміші завдяки недостатній інтенсивності процесів конвекції сукупного тепломасообміну та сеперації.
Як прототип прийнятий спосіб по авторському свідоцтву СРСР Мо1815521 АТ МКВ Ег24НІ1/10 за 1993.
Цей спосіб включає наступні процеси: змішання газопарової суміші і рідини, що рухаються назустріч один одному за, в та перед порізних тепломасообмінних структур, охолодження газопарової суміші рідиною, конденсації пари з газопарової суміші, змішування рідини і конденсату пари, розділення осушеної газопарової суміші та суміші рідини з конденсатом, роздільне відведення газопарової суміші та суміші рідини з конденсатом.
Наведений спосіб утилізації вологи з газопарової суміші має наступні індивідуальні недоліки.
При взаємодії крапель охолоджуючої рідини з газом послідовні процеси випарного охолодження і контактної конденсації здійснюються неефективно за рахунок відносно малих швидкостей, великих початкових температур, малому вологовмісту, великих масових витрат охолоджуючої рідини внаслідок чого зростають витрати енергії при утилізації теплоти і маси газопарової суміші.
При відведенні рідини і конденсату з підвищенням швидкості газопарового потоку рідина накопичується в об'ємі порізних тепломасообмінних структур, що значно підвищує гідродинамічний опір і як наслідок потребує додаткових витрат енергії та знижує потужність енергетичних установок.
Зо При відведенні газу він забирає дрібнодисперсні фракції рідини і конденсату, що вітають в його потоці.
При виділенні вологи з газопарової суміші із-за низької ефективність конвекції тепломасообміну її кінцева температура перевищує температуру "мокрого термометру" та точки роси, що призводить до викидів частки вологи в оточуюче середовище.
У винаході вирішується завдання підвищення ефективності виділення вологи при невеликому вологовмісті пари у газопаровій суміші при підвищенні загального використання теплоти при охолодженні.
Вирішення завдання досягається тим, що у способі утилізації вологи з газопарової суміші, що включає процеси охолодження газопарової суміші рідиною за, в та перед порізних тепломасообмінних структур, конденсації пари в газопарової суміші, змішування рідини і конденсату, розподілу осушеної газопарової суміші та суміші рідини з конденсатом, роздільного відведення сумішей, але при цьому: при відсутності додаткових джерел солоної води використовується поверхневе охолодження газопарової суміші без зміни вологості сумішшю рідини та конденсату, змішування газопарової суміші і рідини та забезпечення її випарного охолодження з підвищенням вмісту вологи до насичення рідиною, хімічний склад якої відповідає парам, послідовної контактної конденсації пари на поверхні рідини крапельної та плівковою формами із зменшенням вмісту вологи газопарової суміші та одночасним відділенням дрібнодисперсних фракцій рідини і конденсату на поверхні рідини додатковим інерційним та градієнтними відділеннями дрібнодисперсних фракцій рідини сумішей за рахунок зміни швидкості газопарової суміші і рідини перед роздільним відведенням; при наявності додаткових джерел солоної води виконується контактне охолодження газопарової суміші цією водою з підвищенням вологості, але нижче, ніж при насиченні, змішування газопарової суміші і рідини та забезпечення її випарного охолодження з підвищенням вмісту вологи до насичення рідиною, хімічний склад якої відповідає парам, послідовної контактної конденсації пари на поверхні рідини крапельної, плівковою форм із зменшенням вмісту вологи газопарової суміші та одночасним відділенням дрібнодисперсних фракцій рідини і конденсату на поверхні рідини, додатковим інерційним та градієнтними відділеннями дрібнодисперсних фракцій рідини сумішей за рахунок зміни швидкості газопарової 60 суміші і рідини перед роздільним відведенням.
Вирішення завдання може досягатися тим, що виділення вологи здійснюється при процесах роздільного відведення газопарової суміші, що осушується, та суміші рідини і конденсату в місцях протилежних місцям їх введення при парціальному (локальному) розподілі по всьому поперечному перерізу газопарової суміші, рідини і конденсату від відведення до змішування газопарової суміші і рідини таким чином, що площі поперечному перерізу газопарової суміші, рідини і конденсату підвищуються у напрямку їх течії та видалення рідини здійснюється самопливом через гідравлічний затвор.
Вирішення завдання може досягатися тим, що виділення вологи з додатковим інерційним та градієнтними відділеннями дрібнодисперсних фракцій рідини сумішей за рахунок зміни швидкості газопарової суміші і рідини перед роздільним відведенням здійснюється при процесах відведенні газу в прикордонних шарах поверхонь за рахунок термо-, акустико- та фотофоретичних ефектів та сил поверхневого натягу при очищенні аерозольних середовищ.
Вирішення завдання може досягатися тим, що виділення вологи здійснюється так, щоб швидкості руху газопарової суміші при конвекційному тепломасообміні послідовних процесів випарного охолодження, до насичення і контактної конденсації здійснювалися в межах 4-6 м/с, а при додаткових інерційних та градієнтних відділеннях дрібнодисперсних фракцій рідини в межах 10-15 м/с.
Новизна запропонованого способу полягає у наявності наступних сукупностей відмінних ознаках: при протилежному русі газопарової суміші і рідини за, в та перед порізних тепломасообмінних структур, виконується послідовність процесів поверхневого чи контактного охолодження газопарової суміші без чи з підвищенням вологості відповідно, її випарного охолодження з підвищенням вмісту вологи до насичення рідиною хімічний склад якої відповідає парам; при процесі контактної конденсації пари на поверхні рідини крапельної, плівковою форм із зменшенням вмісту вологи газопарової суміші та одночасним відділення дрібнодисперсних фракцій рідини і конденсату на поверхні рідини; додатковим інерційним та градієнтними відділеннями дрібнодисперсних фракцій рідини сумішей за рахунок зміни швидкості газопарової суміші і рідини перед роздільним відведенням.
Зо Крім цього новизна запропонованого способу полягає в наявності ще і додаткових наступних сукупностей відмінних ознак: виділення вологи здійснюється при процесах роздільного відведення газопарової суміші, що осушується, та суміші рідини і конденсату в місцях, протилежних місцям їх введення при парціальному розподілу по всьому поперечному перерізу газопарової суміші, рідини і конденсату від відведення до змішування газопарової суміші і рідини таким чином, що площі поперечному перерізу газопарової суміші, рідини і конденсату підвищуються у напрямку їх течії та видалення рідини здійснюється самопливом через гідравлічний затвор; додатковим інерційним та градієнтними відділеннями дрібнодисперсних фракцій рідини сумішей за рахунок зміни швидкості газопарової суміші і рідини перед роздільним відведенням здійснюється при процесах відведенні газу в прикордонних шарах поверхонь за рахунок термо, акустико- та фотофоретичних ефектів та сил поверхневого натягу при очищенні аерозольних середовищ; швидкості руху газопарової суміші при конвекційному тепломасообміні послідовних процесів випарного охолодження, до насичення і контактної конденсації здійснювалися в межах 4-6 м/с, а при додаткових інерційних та градієнтних відділеннях дрібнодисперсних фракцій рідини в межах 10-15 м/с.
Наявності головних і додаткових сукупностей відмінних ознак дозволяє отримати наступні нові умови, що підвищують ефективність виділення вологи при невеликому вологовмісті пари у газопаровій суміші: використання охолодження та зустрічного руху газопарової суміші та рідини за, в та перед порізних тепломасообмінних структур, а також на суцільній стінці дозволяє знизити температуру, підвищити вологовміст та швидкість руху газопарової суміші, що у сукупності інтенсифікує тепломасообмін при випарному охолодженні з послідовною контактною конденсацією; використання суміші рідини та конденсату, хімічний склад якого відповідає хімічному складу пари, дозволяє використовувати суміш рідини та конденсату в процесі виділення вологи при невеликому вологовмісті пари у газопаровій суміші та скоротити витрати на корегування хімічного складу конденсату та рідини; послідовна контактна конденсація на поверхнях рідини у формі крапель та плівок дозволяє бо в порізних тепломасообмінних структурах за рахунок порізності підвищити відносну швидкість течії теплоносіїв і тим саме сукупно інтенсифікувати тепломасообмін за рахунок конвекції та площі поверхні; додаткове відділення дисперсних крапель рідини в потоці газопарової суміші відбувається за рахунок енергії потоку при термо-, акустико- та фотофоретичних ефектів та сил поверхневого натягу при очищенні аерозольних середовищ, що знижує сумарні енергетичні витрати та викиди вологи в оточуюче середовище.
На кресл. зображено схему пристрою, що реалізує способ.
Пристрій залучує за ходом газопарової суміші секції: охолодження газопарової суміші 1, збору та відведення рідини і конденсату 2, тепломассообміну та поверхневого відділення фаз 3, інерційного та градієнтного відділення крапель з потоку газопарової суміші та відводу рідини 4, які мають корпуси 5, 6, 7 та 8 відповідно. Вкупі вище приведені корпуси при з'єднанні утворюють герметичний корпус.
Секція охолодження газопарової суміші 1 залучує тепломасообмінні охолоджувачі поверхневого 9 та випарного типів 10, які з'єднані трубопроводами з підводом 11 та відводом 12 охолоджуючої рідини. Охолоджувач поверхневого типу 9 трубчастий з оребреною поверхнею з боку газопарової суміші. Охолоджувач випарного типів 10 залучує збірник соленої води 13, порізної тепломасообмінної структури 14, зрошувача 15 та інерційного віддільника крапель з суцільних криволінійних поверхонь та градієнтного віддільника крапель з сопловими та сітчатими поверхнями для термо-, акустико- та фотофоретичних ефектів та сил поверхневого натягу 16. Збірник солоної води залучує жолоби 17 для стока і збору води, яка не випарувана, в водозбірниках 18. Для відводу солоної води з водозбірників 18 та недопущення втечі газопарової суміші виконано патрубки 19, з'єднані колекторами 20 з гідрозатворами 21. Між жолобами 17 розташовані канали для проходу газопарової суміші 22. Для недопущення попадання солоної води в канали 22 та рівномірного розподілу газопарової суміші по фронтальному перерізу секцій 1, 2, З і 4 над каналами 22 встановлено кожухи 23. Над кожухами 23 розташовані направляючі елементи 24, для відводу води, що примикають до порізної тепломасообмінної структури 14 з зазором або без нього.
Порізна тепломасообмінна структури 14 залучує сітчасті пакети 25 з плоских 26 та гофрованих 27 елементів, що розташовані послідовно.
Зо Зрошувач 28 солоної води залучує центральний 29 і бокові 30 колектори. На колекторах розташовано розпорошуючі пристрої 31 так, щоб забезпечити рівномірне зрошення газопарової суміші.
Інерційні віддільники крапель залучують суцільні криволінійні поверхні, а градієнтні віддільники крапель для термо-, акустико- та фотофоретичних ефектів та сил поверхневого натягу залучують соплові отвори з суцільними та сітчатими поверхнями.
Над віддільниками крапель 16 розміщується секція збору і відводу суміші рідини і конденсату 2, що включає жолоби 32 для збору і відведення самопливом рідини з конденсатом в водозбірниках 33. Для відводу суміші рідини з водозбірників 33 і запобігання витоку газопарової суміші передбачені патрубки 34, об'єднані колекторами 35 з гідрозатворами 36. Між жолобами 32 розташовані канали для проходу газопарової суміші 37. Для запобігання попадання рідини з конденсатом в канали 37 ії рівномірного розподілу газопарової суміші по фронтальному перерізу секцій 2, З і 4 над каналами 37 встановлені кожухи 38. Над кожухами розташовані направляючі елементи 39, для відводу суміші рідини і конденсату, що примикають до насадки секції 3.
Розташована за секцією 2 секція тепломасообміну і поверхневого відділення фаз З включає порізну тепломасообмінну структуру 40 і зрошувач 41. Насадка 40 включає сітчасті пакети 42 з гофрованих 43 та плоских 44 наповнювачів розташованих послідовно. Зрошувач 41 включає центральний 45 і бічні 46 колектори. На колекторах розташовані форсунки 47 так, щоб забезпечити рівномірне зрошення газопарової суміші.
За секцією З розташована секція інерційного відділення крапель з газопарової суміші ії відведення 4. Інерційний віддільник 48 включає пакети профільних пластин 49. Профілі пластин утворюють просторові канали для зміни напрямку руху газопарової суміші з дрібнодисперсними краплями.
Над інерційним віддільником 48 розташовані градієнтні віддільники крапель 50 для термо-, акустико- та фотофоретичних ефектів та сил поверхневого натягу, що залучують соплові отвори з суцільними та сітчатими поверхнями.
Над градієнтними віддільниками крапель 50 розташована дросельна решітка для формування напрямку швидкості осушеної газопарової суміші у патрубок 51. Форма і площа поперечного перерізу початкової ділянки патрубка 51 відповідає конфузору з подальшим бо дифузором.
Спосіб виділення вологи в пристрої здійснюється наступним способом
При зовнішньому обтіканні теплообмінної поверхні 10 газопарова суміш охолоджується за рахунок теплообміну через різницю температур суміші і охолоджуючої рідини, яка рухається по внутрішній поверхні в протилежному напрямку.
Через канали 22, захищені від попадання солоної води кожухами 23, газопарова суміш надходить на направляючі елементи 24 тепломасообмінного охолоджувача випарного типу 9.
По зовнішній поверхні яких рухається газопарова суміш, а по внутрішній - відводиться самопливом солона вода з проникної тепломасообмінної насадки 14. Організація руху суміші і води через непроникну поверхню дозволяє запобігти зриву води з торця насадки і перекриття водою проникної поверхні цього елемента. Для збору і відводу солоної води передбачені жолоби 17, що утворюють водозбірники 18. Вода з водозбірників 18 надходить в патрубки 19, об'єднані колекторами 20 з гідрозатворами 21, що запобігає витоку газопарової суміші при відведенні води. Потрапляючи у проникну тепломасобменну насадку 14, газопарова суміш взаємодіє з охолоджуючою солоною водою. Взаємодія призводить до випарного охолодження суміші з підвищенням вмісту вологи, за рахунок змішування газопарової суміші і парів знесоленої води. Солона вода подається в більшій кількості, ніж необхідно для забезпечення випарного охолодження зрошувачем 15. У пакетах профільних пластин інерційного віддільника 16 вловлюється солона вода у вигляді крапель, яка підхоплюється потоком газопарової суміші, за рахунок сил інерції при зміни напрямку руху суміші. У градієнтному віддільнику крапель з сопловими та сітчатими поверхнями краплини води уловлюються та відводяться за рахунок термо-, акустико- та фотофоретичних ефектів та сил поверхневого натягу.
Перед потраплянням в зону охолодження газопарової суміші, суміш надходить по каналах 37, захищених кожухами 38 на направляючі елементи 39 секції 2. Організація такого руху дозволяє забезпечити підведення газопарової суміші до секції тепломасообміну і поверхневого відділення фаз, з поліпшеними параметрами: зниженою температурою, збільшеною початковою вологістю і швидкістю руху при забезпеченні збору та відведення суміші рідини і конденсату.
Процеси випарного охолодження газопарової суміші до насичення з подальшою контактної конденсацією парів з суміші здійснюється при її взаємодії з охолоджувальною рідиною в крапельній і плівковій формі, хімічний склад якої відповідає складу пара.
Зо У секції тепломасообміну і поверхневого відділення фаз З газопарова суміш надходить до проникної тепломасообмінної насадки 40. У результаті контакту суміші з охолоджувальною рідиною у вигляді плівок і крапель відбувається послідовність процесів випарного охолодження до насичення і контактної конденсації. Конденсація на поверхні крапель рідини, що охолоджує, яку розпилюють зрошувачем 41, відбувається в просторі над тепломасообмінною насадкою до зрошувача 41. Осушена газопарова суміш продовжує рух вгору, а суміш рідини і конденсату під дією сил тяжіння самопливом надходить до нижнього торця тепломасообмінної насадки 40. Від торця насадки 40 по внутрішній поверхні направляючих елементів 39 суміш відводитися, а потім збирається в жолобах 32, що утворюють водозбірники 33. З водозбірників суміш рідини і конденсату надходить в патрубки 34, об'єднані колекторами 35 з гідрозатворами 36, що запобігає витоку газопарової суміші при відведенні суміші рідини.
Для запобігання віднесення дрібнодисперсних крапель рідини або конденсату по ходу руху осушеної газопарової суміші встановлені пакети профільних пластин інерційного віддільника крапель 48 та градієнтні віддільники крапель 50, що за рахунок термо-, акустико- та фотофоретичних ефектів та сил поверхневого натягу, уловлюють та відводять краплини рідини.
За віддільниками крапель осушена суміш проходить дросельну решітка для формування напрямку швидкості та по патрубку 51 відводиться в оточуюче середовище.
Запропонований спосіб утилізації вологи з газопарової суміші моделювався фізично і чисельно, а окремі послідовності робочих процесів як натурні.
Результати підтвердили збільшення висадки суміші рідини та конденсату з газопарової суміші, що характеризується показником ефективності повернення рідини у діапазоні 1,0...1,28 при температурі 23...15 "С і відносній вологості 41...73 96 навколишнього повітря та 1,2...1,34 при температурі 11...-3 "С і відносній вологості 48...88 о навколишнього повітря.
Claims (14)
1. Спосіб утилізації вологи з газопарової суміші, що включає процеси охолодження газопарової суміші рідиною, конденсації пари з газопарової суміші, змішування рідини і конденсату, розподілу осушеної газопарової суміші та суміші рідини з конденсатом, роздільного відведення сумішей, який відрізняється тим, що при відсутності додаткових джерел солоної води бо починають з використання поверхневого охолодження газопарової суміші без зміни вологості сумішшю рідини та конденсату, а при наявності додаткових джерел солоної води починають з використання контактного охолодження газопарової суміші цією водою 3 підвищенням вологості, але нижче, ніж при насиченні, а далі послідовно змішують газопарову суміш і рідину та забезпечують її випарне охолодження з підвищенням вмісту вологи до насичення рідиною, хімічний склад якої відповідає парам, послідовно контактно конденсують пари на поверхні рідини крапельної та плівкової форм із зменшенням вмісту вологи газопарової суміші та одночасно відділяють дрібнодисперсні фракції рідини і конденсату на поверхні рідини, здійснюють додаткове інерційне та градієнтне відділення дрібнодисперсних фракцій рідини сумішей, змінюючи швидкості газопарової суміші і рідини перед роздільним їх відведенням.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що утилізацію вологи здійснюють роздільним відведенням газопарової суміші, що осушують, та суміші рідини і конденсату в місцях, протилежних місцям, де їх вводять при парціальному розподілі по всьому поперечному перерізу газопарової суміші, рідини і конденсату від відведення до змішування газопарової суміші і рідини таким чином, що площі поперечного перерізу газопарової суміші, рідини і конденсату підвищують у напрямку їх течії, при цьому відділення рідини здійснюють самопливом через гідравлічний затвор.
З. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що додаткове інерційне та градієнтне відділення дрібнодисперсних фракцій рідини здійснюють в прикордонних шарах поверхонь за рахунок термо-, акустико- та фотофоретичних ефектів та сил поверхневого натягу при очищенні аерозольних середовищ.
4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що утилізацію вологи здійснюють при швидкості руху газопарової суміші при конвекційному тепломасообміні послідовних процесів випарного охолодження до насичення і контактної конденсації в межах 4-6 м/с, а при додаткових інерційних та градієнтних відділеннях дрібнодисперсних фракцій рідини - в межах 10-15 м/с.
5. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що додаткове інерційне та градієнтне відділення дрібнодисперсних фракцій рідини здійснюють послідовно в непарних ступенях - турбулентними струменями в каналах з суцільними поверхнями осадження, а в парних ступенях - турбулентними струменями в каналах з перфорованими поверхнями осадження, де кількість ступенів і поверхонь осадження залежить від допустимих енергетичних та матеріальних витрат.
6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що відділення дрібнодисперсних фракцій рідини в парних та непарних ступенях здійснюють завдяки послідовним підвищенням швидкості та відривним зонам, а відводять вловлену рідину у вигляді плівки завдяки змащуванню суцільних поверхонь осадження з канавками.
7. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що відділення дрібнодисперсних фракцій рідини в парних та непарних ступенях здійснюють позиціюванням в парних ступенях перфорованих поверхонь сітчастих гофрованих каналів для порушення ізотропності турбулентних струменів.
8. Пристрій для реалізації способу за п. 1, який містить по ходу газопарової суміші секції: охолодження газопарової суміші, збору і відводу суміші рідини і конденсату з колекторами відводу, тепломасообміну і поверхневого відділення фаз, інерційного відділення крапель з газопарової суміші та її відведення, які мають окремі корпуси, що при послідовному з'єднанні утворюють єдиний герметичний корпус, який відрізняється тим, що між секціями охолодження газопарової суміші та збору і відводу суміші рідини і конденсату додатково послідовно розташовані секції збору та відведення рідини, тепломасообміну та поверхневого відділення фаз, інерційного відділення крапель, при цьому в секції збору та відведення рідини встановлені направляючі елементи для її відводу, які примикають до секцій тепломасообміну та поверхневого відділення фаз з зазором або без нього.
9. Пристрій за п. 8, який відрізняється тим, що в секції охолодження газопарової суміші послідовно розташовані охолоджувачі поверхневого і контактного типів.
10. Пристрій за п. 8, який відрізняється тим, що на колекторах відводу встановлені гідрозатвори.
11. Пристрій за п. 8, який відрізняється тим, що над каналами для проходу газопарової суміші розташовані жолоби.
12. Пристрій за п. 8, який відрізняється тим, що направляючі елементи в секції збору та відведення рідини примикають до тепломасообмінної насадки секцій тепломасообміну та поверхневого відділення фаз з зазором або без нього.
13. Пристрій за п. 8, який відрізняється тим, що в секції інерційного відділення крапель з газопарової суміші та її відведення послідовно розташовані інерційні та градієнтні віддільники крапель.
14. Пристрій за п. 13, який відрізняється тим, що інерційні віддільники крапель послідовно бо виконані з суцільних криволінійних поверхонь та градієнтних віддільників крапель з сопловими
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201609269A UA121384C2 (uk) | 2016-09-05 | 2016-09-05 | Спосіб утилізації вологи з газопарової суміші та пристрій його реалізації |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201609269A UA121384C2 (uk) | 2016-09-05 | 2016-09-05 | Спосіб утилізації вологи з газопарової суміші та пристрій його реалізації |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA121384C2 true UA121384C2 (uk) | 2020-05-25 |
Family
ID=71119793
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAA201609269A UA121384C2 (uk) | 2016-09-05 | 2016-09-05 | Спосіб утилізації вологи з газопарової суміші та пристрій його реалізації |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA121384C2 (uk) |
-
2016
- 2016-09-05 UA UAA201609269A patent/UA121384C2/uk unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2811227B1 (en) | Moisture separator configuration | |
RU2016101060A (ru) | Теплообменник | |
US9016354B2 (en) | Method for cooling a humid gas and a device for the same | |
EA020080B1 (ru) | Устройство и способ газожидкостного обмена | |
UA121384C2 (uk) | Спосіб утилізації вологи з газопарової суміші та пристрій його реалізації | |
SE530684C2 (sv) | Skrubberanordning för rening av gaser | |
RU160795U1 (ru) | Скруббер-теплоутилизатор | |
CN203810960U (zh) | 一种具备节水功能的冷却塔 | |
CN203811026U (zh) | 一种新型冷却塔用挡水板 | |
KR102393134B1 (ko) | 연도가스의 세정과 재가열을 위한 방법 및 장치 | |
US9587894B2 (en) | Heat exchanger effluent collector | |
SE506946C2 (sv) | Anläggning för rening av gaser | |
CN208998578U (zh) | 一种处理高凝固点物料用冷凝器捕集器集成设备 | |
KR102433379B1 (ko) | 코안다 효과 습분 분리기 시스템 | |
RU124375U1 (ru) | Конденсатор теплофикационной паровой турбоустановки | |
RU2476256C2 (ru) | Способ очистки воздуха | |
RU2569550C2 (ru) | Способ очистки воздуха в разнотемпературной конденсационной камере | |
CN205784248U (zh) | 新型真空冷却装置 | |
PL239807B1 (pl) | Sposób rekuperacji ciepła z oparów odprowadzanych z suszarni ciągu technologicznego do produkcji wytłaczanek | |
RU31337U1 (ru) | Ступень испарителя мгновенного вскипания | |
RU2480699C2 (ru) | Тепломассообменный аппарат с комбинированной схемой взаимодействия потоков газа и жидкости | |
CN202892958U (zh) | 毛细管式油雾过滤装置 | |
RU2569553C2 (ru) | Способ очистки воздуха в разнотемпературной конденсационной камере | |
RU2567952C2 (ru) | Способ очистки воздуха | |
SU1731258A1 (ru) | Газоочиститель |