Теплообменник с жидким промежуточным теплоносителем Советский патент 1987 года по МПК F28D19/00 

t12

Изобретение относится к теплооб- менной технике и может быть использовано в топливосжигающих установках.

Цель изобретения - повышение теп- ловой эффективности путем обеспечения направленной циркуляции теплоносителя .

На фиг.1 показан теплообменник, продольный разрез; на фиг.2 - сече- ние АгА на- фиг.; на фиг.З - сечение В-Б на фиг. I; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1; на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг.1; на фиг. 6 - теплообменник при выполнении воздушной камеры двухступенчатой, продольный разрез; на фиг. 7 - теплообменник при выполнении обеих камер двухступенчатыми, продольный разрез..

Теплообменник.с жидким промежуточ ным теплоносителем 1, заполняющим нижнюю часть футерованного корпуса 2 с днищем 3 и крышкой 4, содержит вертикальную стенку 5, разделяющую корпус 2 на камеры нагрева 6 и охлажде- ния 7 теплоносителя 1, каждая из которых разделена вертикальной поперечной перегородкой 8 с газопромывным окном 9 на отсеки 10 и 11 подвода и отвода теплообменивающихся сред соответственно.

Перегородки 8 плотно скреплены с крьшкой 4 корпуса 2 и установлены с зазором 12 относительно днища 3, а в стзнке 5 вьшолнены перепускные . проемы 13 и 14 для циркуляции теплоносителя 1 из одной камеры 6 в другую камеру 7 и обратно. В зазоре 12 между днищем 3 и перегородками 8 установлены горизонтальные перего- редки 15, плотно скрепленные с вертикальными перегородками 8 и стенкой 5, а перепускные проемы 13 и 14 размещены на разных уровнях относительно днища 3 корпуса 2; проем 13 - над перегородками 15, а проем 14 - под ними. Газопромывные окна 9 и проемы 13 и 14 разделены перемычками 16 на параллельные каналы 17. В отсеке 10 камеры 6 имеется сборник 18 шлама, выпадающего из теплоносителя 1 .

В верхней части отсеков 11 каждой камеры 6 и 7 размещен каплеулови- тель 19 жидкого теплоносителя 1 .

В качестве теплоносителя 1. применяется расплав солей щелочных металлов: KNOg, KNO-,, NaNOg, NaNOj,

5..2

КОН, NaOH, , с температурой плавления 300-800 0, a также легкоплавкие расплавы шлаков системы К,0 - Naj O-FeO - SiO СаО с; температурой плавления 800-1000°С.

Теплообменник работает следующим образом.

Греющая теплообменивающаяся среда, например дымовые газы, поступают в отсек 10 камеры 6 и далее в наклонное газопромывное окно 9. При входе в него со скоростью м/с дымовые газы захватывают верхний слой промежуточного теплоносителя 1 и дробят его на мельчайшие капли и пену. При этом происходит практически мгновенный нагрев промежуточного теплоносителя 1 до температуры равновесной с температурой дымовых газов, и соответствующее охлаждение дымовых газов, которые увлекают за собой нагретый теплоноситель I в отсек II камеры 6, где уровень теплоносителя 1 повьшается под действием перепад,а уровней теплоносителя 1 в отсеке 11 камеры 6 и отсеке 10 камеры 7. Нагретый теплоноситель 1 непрерывно поступает через проем 13 в отсек 10 камеры 7, в который подается нагреваемая тепло- обменивающаяся среда - воздух, который, входя в окно 9 со скоростью м/с, механически за счет сил газожидкостного трения захватывает с собой верхний слой расплава нагретого промежуточного теплоносителя 1 и дробит его на мельчайшие капли и пену. При этом происходит практически мгновенный нагрев воздуха и соо.тветствующее охлаждение промежуточного теплоносителя 1 до температуры теплового равновесия между газовой и жидкой фазами, определяемой тепловым балансом процесса теплообмена. Воздух увлекает за собой охлажденный теплоноситель 1 в отсек I1 камеры 7, где его уровень повьшается и под действием этого уровня теплоноситель 1 через проем 14 непрерывно возвращается в отсёк 10 камеры 6 для повторного нагрева дымовыми газами.

Охлажденные дымовые газы освобождаются от капель теплоносителя 1 в каплеуловителе 19 и удаляются в дымовую трубу.

Нагретый воздух также освобождается от капель промежуточного

теплоносителя 1 в каплеуловителе 19 и направляется в технологический агрегат- например в плавильную печь

Наличие горизонтальных перегородок 15, плотно скрепленных с верти- кальными перегородками 8, обеспечивает однонаправленную циркуляцию теплоносителя 1 из камеры 6 в камеру 7 и организованный его отвод из последней обратно в камеру 6 для пов- торного нагрева, что повышает тепловую эффективность.

При выполнении воздушной камеры 7 двухступенчатой воздух дважды последовательно промывает нагретый промежуточный теплоноситель I, что позволяет дополнительно повысить температуру нагрева воздуха и более полно утилизировать физическое тепло нагретых дымовых газов.

При выполнении обеих камер 7 и 6 двухступенчатыми дымовые газы также дважды последовательно охлаждаются промежуточным теплоносителем 1, а холодный воздух дважды последовательно нагревается этим теплоносителем. 1, что позволяет еще более полно утилизировать тепло дымовых

.

Формула изобретения

1.Теплообменник с жидким промежуточным теплоносителем, содержапцгй

0

0

0

5

футерованный корпус с днищем и крьшг- кой, разделенный вертикальной стенкой на камеры нагрева и охлаждения теплоносителя, каждая из которых разделена вертикальной, поперечной перегородкой с газопромывным окном на отсеки подвода и отвода теплооб- менивающихся сред, причем упомянутые перегородки плотно скреплены с крышкой корпуса и установлены с зазором относительно его днища, а в стенке выполнены перепускные проемы для циркуляции теплоносителя из одной камеры в другую, отличающийся тем, что, с целью повьш1е- ния тепловой эффективности путем обеспечения направленной циркуляции теплоносителя, он дополнительно содержит горизонтальные перегородки, установленные в упомянутом зазоре каждой камеры и плотно скрепленные с вертикальной перегородкой и стенкой, а перепускные проемы размещены на разных уровнях относительно днища корпуса над и под горизонтальными перегородками.

2. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что газопромывные окна и проемы для циркуляции теплоносителя разделены перемычками на параллельные ка налы.

Изобретение относится к теЛло- обменной технике и может быть использовано в топливосжигающих установках. Целью, изобретения является повышениетепловой эффективности путем обеспечения направленной циркуляции теплоносителя. Аппарат содержит двухкамерный корпус с на-/ клонными газопромывным окном 9 и проемами 13 и 14 для циркуляции теплоносителя из одной камеры в другую и обратно. Каждая камера разделена вертикальной поперечной перегородкой 8 на отсеки 10 и 11. В зазоре 12 между днищем и перегородкой 8 установлены горизонтальные перегородки 15. Проемы 13 и 14 размещены на разных уровнях относительно днища 8 корпуса. Окно 9 и проемы 13 и 14 разделены перемычками на параллельные каналы. Промежуточный теплоноситель дважды промьшается воздухом, увеличивая т-ру его нагрева. 1 з.п. ф-лы, 7 ил. а (С (Л aifuH -ю 00 сд

А-А

3

Фиг. 2

Б-В