Контактный теплообменник для охлаждения газа Советский патент 1986 года по МПК F28C3/06 

в объеме под турбулизирующей Р 7, образуя вторую высокоразвитую непрерывно обновляющуюся из-за соударения двух потоков поверхность контакта фаз. Пройдя все контактные устройства, поток ГЭ разделяется на конусе 9, Охлажденный и отсепарированный газ

1

Изобретение относится к тепло- энергетике, в частности к контактным теплообменникам для охлаждения газа, и является усовершенствованием известного теплообменника по авт. св.№ 832297.

Цель изобретения - повьшгение на- ежности контактного теплообменника путем уменьшения пульсаций при переменных режимах.

На фиг.1 представлен контактный теплообменник, продольный л азрез, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; ра фиг.З - разрез Б-Б на фиг..

Контактный теплообменник для охлаждения газа содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с пат- , рубками 2 и 3 подвода газа и жидкости и патрубками 4 и 5 отвода кон- тактирующих сред. В корпусе 1 размещены ярусами по его высоте контактные и сепарационные устройства. Контактные устройства вьшолнень в виде усеченных конусов 6, на обращенных: вниз нижних ocнoв U ияx которых укреплены турбулизирующие решетки 7. Каждая из решеток 7 установлена ниже большего основания конуса 6 последующего контактного устройства. К торцам решеток 7 жестко прикреплены расширяющиеся вверх конические патрубки 8.

Сепарационное устройство вь полне- но в .виде усеченного конуса 9, обращенного вниз большим основанием, охватывающего последнюю по ходу сред турбулизирующую решетку 7 и расположенного с зазором 10 относительно стенки корпуса 1. Турбулизирующие решетки 7 выполнены в виде венцов дугообразных лопастей 11 и чередующихся с ними полых V -об,

1255848

выводится по,патрубку 4, а жидкость- по патрубку 3, Благодаря отводу жидкости по трубам 13 и 16 исключается ее накопление над Р 7,. в результате чего уменьшаются пульсации при больших нагрузках по жидкости и газу. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

5

разных лопастей 12, в верхней и боковых частях последних из которых выполнены щели 13. Каждое контактное устройство, кроме нижнего содержит распыпитель, вьтолненный, преимущественно, в виде рассекателя 14, установленного против нижнего среза соответствзтощей вертикальной переливной трубы 15, и отводящую горизонтальную трубу I6, расположенную между нижним основанием усеченного конуса 6 и турбулизирующей решеткой 7 своего контактного устройства, и сообщенную концами с по-; лостью усеченного конуса 6 нижерасположенного контактного устройства, а средней - с верхним участком переливной трубы 15, размещенной по оси турбулизирующей решетки 7 и выведен- 0 ной нижним концом за ее пределы. Патрубок 2 снабжен на конце форсункой. Отводящие трубы Г6 расположены над верхними срезами соответствующих конических патрубков 8

Контактный теплообменник для охлаждения газа работает следуняцим образом.

Насыщенный горячий газ поступает через патрубок 2 в корпус I, где орр шается впрыскиваемой через форсунку холодной жидкостью. Нисходящий газожидкостный поток направляется конусом 6 контактного устройства в многолопастную турбулизирующую ре- 35 шетку 7, где приобретает многоструйное вращательное движение и .выбрасывается на стенку конуса 6 нижерасположенного контактного устройства. Под действием центробежных 40 сил жидкость стремится в сторону расширения конуса 6 контактного уст- ройства. Турбулизирукщая решетка 7,

5

0

расположенная ниже большего основания усеченного конуса 6 последующего контактного устройства, способствует накоплению жидкости. Часть вращающейся газожидкостной эмульсии получает восходящее движение и заполняет полость между конусом 6 контактного устройства и коническим патрубком 8, из которой посредством щелей 13 в верхней и боковой частях полых V-образных лопастей 12 инжектируется в первую гону контакта, образуя циркуляционньй контур с высокоразвитой непрерывно обновляющейся поверхностью контакта. Другая часть газо- жидкостной эмульсии приобретает нисходящее вращательное движение и поступает на нижерасположенное контактное устройство.

При повышенных нагрузках по газу и жидкости большая часть образующейся в первой зоне контакта газожидкостной эмульсии получает восходящее движение и полностью заполняет полость между конусом 6 контактного устройства и коническим патрубком 8, и вьше расположенное пространство, из которых часть жидкости поступает на циркуляцию в первую зону контакта, а основная масса накопившейся газожидкостной эмульсии по отводящим трубам 16 и переливной трубе 15 отводится на рассекатель 14, где вновь распыляется в объеме под тур- булизирующей решеткой 7, образуя вто рую высокоразвитую непрерьгено обновляющуюся из-за соударения двух потоков поверхность контакта фаз. После взаимодействия газожидкостная эмульсия вместе с газожидкостным потоком из зон контакта поступает на нижерасположенное контактное устройство, где процесс повторяется. Пройдя все контактные устройства газожидкостной поток разделяется на конусе 9 сепа- рационного устройства. СЬ{лажденный

и отсепарированный газ поднимается вверх и выводится через патрубок 4, а жидкость удаляется через патрубок 5. Вследствие установки труб 15 и 16 исключается накопление жидкости над турбул-изирующей решеткой 7 и тем самым пульсационный режим работы теплообменника, что обеспечивает устойчивую работу теплообменника при больших нагрузках по жидкости и газу.

Формула изобретени

Г.Контактный теплообменник для охлаждения газа по авт.св.№ 832297, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности путем уменьшения пульсаций при переменных режимах, каждое контактное устройство, кроме нижнего, дополнительно содержит распылитель, вертикальную переливную и горизонтальную отводящую трубы, при этом последняя расположена между нижним основанием усечённого конуса и турбулизирующей решеткой своего контактного устройства и сообщена концами с полостью усеченного конуса нижерасположенного контактного устройства, а средней частью - с верхним участком переливной трубы, размещенной по оси турбулизирующей решетки и вьш еденной нижним концом за её пределы, причем распылители расположены под соответствующими турбулизирукяцими решетками

2.Теплообменник по п.1, о т л и- чающийся тем, что каждьм распьшитель выполнен в виде рассекателя, установленного напротив нижнего среза переливной трубы.

3.Теплообменник по пп.1 и 2, о т лич ающийс я тем, что отводящие трубы расположены над верхними срезами соответствующих конических патрубков.

А-А

15

6

в

Фие.2

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для охлаждения газа. Изобретение позволяет повысить надежность теплообменника путем уменьшения пульсаций при переменных режимах. При повышенных нагрузках по газу и .жидкости большая часть образующегося на регаетке (Р) 7 в первой зоне контакта потока газожидкостной эмульсии (ГЗ) получае т вращательное восходящее движение и заполняет полость между конусом 6 и патрубком 8,и вьше- расположенное пространство. Часть этой жидкости возвращается в первую зону контакта, а основная масса ГЭ по отводящим трубам 16 и переливной трубе 15 отводится на pacceKaTehb 14. Па последнем она снова ;распыляется (Л с ю СП (гд 00 i4 00 1Ч f-uz. f

12

12

11

11

15

15