Устройство для утилизации тепла Советский патент 1984 года по МПК F22B29/08 

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к устройствам для ути. тепла, и может быть использовано преихпщеетвенно в пищевой и легкой промьип.ленпостях, а также в других отраслях д.ая уги.чизации тепла низкопотенциального сбросного теплоносите.чя.

Известно устройство для утилизации тепла, содержащее испаритель и пос.педовательно соединень ый с ним тепломассообменный аппарат, в котором происходит конденсация паров низкотемпературной жидкости 1.

Однако в этой установке обеспечено использование дистиллята низкотемпературной загрязненной жидкости, тепло которой частично теряется. Кроме того, для испарения жидкости необходим подвод тепла от постороннего источника, что усложняет и удорожает устройство.

Известно также устройство для утилизации тепла, содержащее цилиндрическую парогенерирующую камеру с тангенциальными патрубками подвода и отвода теплоносителя и центральной трубой для вывода пара, выполненной в виде сопла Лаваля 2.

Недостатком известного устройства является малая степень разрежения на поверхности раздела фаз и, как следствие, недостаточная интенсивность парообразования. Кроме того, в данном устройстве невозможно использовать теплоносители, имеющие температуру, значительно меньшую температуры их кипения при атмосферном давлении.

Целью изобретения является интенсификация парообразования и обеспечение возможности использования низкопотенциального теплоносителя .

Поставленная цель достигается тем, что устройство для утилизации тепла, содержащее цилиндрическую парогенерирующую камеру с тангенциальными патрубками для подвода и отвода теплоносителя и центральной трубой для вывода пара, выполненной в виде сопла Лаваля, снабжено абсорбционным тепломассообменником, размещенным над парогенерирующей камерой и сообщенным с ней через центральную трубу, причем во входном участке последней дополнительно установлен ороситель.

На фиг. 1 изображено устройство для утилизации тепла, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для утилизации тепла содержит парогенерирующую камеру 1, разделенную перегородкой 2, имеющей центральное отверстие 3, на два отсека 4 и 5, к первому из которых подключен тангенциальный патрубок 6 подвода теплоносителя (сбросной жидкости с температурой 40 - 100°С) и центральная труба 7 для

в.ывода пара, выполненная в виде сопла Лаваля. К отсеку 5 подключен тангенциальный патрубок 8 отвода теплоносителя. На стенке камеры 1 и в перегородке 2 размещен пусковой электрический нагреватель 9. Над камерой 1 установлен абсорбционный тепломассообменник 10 с оросителем 1 и патрубком 12 для отвода конденсата.

Во входном участке центральной трубы 7 установлен ороситель 13, соединенный по воде параллельно с оросителе.м 11. Патрубок 12 сообщен с атмосферой через соленоидный клапан (не показан).

Теплоноситель подают под некоторы.м давлением в верхнюю часть камеры 1 через тангенциальный патрубок б. Так как подача жидкости осуществляется по касательной, то, встретив стенки цилиндрической камеры 1, она сразу же закручивается. Вследствие снижения давления в центральной части жидкостного вихря начинается интенсивное парообразование.

Пар через трубу 7 поступает в абсорбционный тепломассообменник 10. Когда последний полностью заполнится паром, по оросителю 11 в тепломассообменник 10 и по оросителю 13 в трубу 7 подают воду. Происходит конденсация пара. В результате в теплообменнике 10 давление падает, что приводит к снижению давления в камере 4 и к интенсификации парообразования. Нагреватель 9 отключают и теплоноситель подают в ка.меру 1 при температуре, которая значительно ниже температуры его кипения при атмосферном давлении. Таким образом, реализуется возможность использования низкопотенциального теплоносителя.

Нагретую смесь из тепломассооб.менника 10 отводят по патрубку 12 с помощью насоса (не изображен), который имеет высоту всасывания, превыщающую глубину вакуума в устройстве. Вакуум (60-500 мм рт. ст) вне зоны закрутки потока обеспечен в устройстве благодаря конденсации образующегося пара, а также благодаря эжектирующему действию струй воды, вытекающей из оросителя 13, выполненного так, что оси вытекающих струй параллельны оси трубы 7, выполненной в виде сопла Лаваля, при этом скорость истечения струй воды выбирают значительно большей скорости пара.

Благодаря созданию вакуума процесс парообразования интенсифицируется и появляется возможность эффективного использования теплоносителя с температурой 40-100°С.

Откачиваемая из тепломассообменника 10 смесь конденсата и воды из оросителя представляет собою чистую воду, которую можно вторично использовать для технических целей, в частности для промывки тканей в текстильной промышленности.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА, содержащее цилиндрическую парогенерирующую камеру с тангенциальными патрубками подвода и отвода теплоносителя и центральной трубой для вывода пара, выполненной в виде сопла Лаваля, отличающееся тем, что, с целью интенсификации парообразования и обеспечения возможности утилизации низкопотенциального теплоносителя, оно снабжено абсорбционнымтепломассообменником, размещенным над парогенерирующей камерой и сообщенным с ней через центральную трубу, причем во в.ходном участке последней дополнительно установлен ороситель. (Л tsD СД ; СО фиг /