Тепломассообменный аппарат Советский патент 1991 года по МПК F28D9/00 

Жидкость

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в устройстве для утилизации теплоты.

Цель изобретения - повышение компактности аппарата и интенсификация тепломассообмена.

На фиг. 1 изображен описываемый теп- ломассообменный аппарат; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1.

Тепломассообменный аппарат содержит корпус 1 с оросительным устройством 2 в верхней части и расположенным под ним блоком трубчатых вертикально установленных змеевиков, имеющих прямолинейные и поворотные участки 3 и 4, при этом прямолинейные участки 3 змеевиков выполнены из двух листов 5, 6 Г-образного профиля с образованием продольно сребренных труб с сечением в виде параллелограмма, причем соседние трубы в каждом змеевике рас- положены под углом друг к другу с образованием зигзагообразных каналов 7 между змеевиками и щелей 8 между кромками 9, 10 ребер соседних труб каждого змеевика. Аппарат содержит также патрубки 11, 12 подвода газовой фазы и патрубки 13,14 отвода жидкой фазы, входной коллектор 15 и выходной коллектор 16. Угол при вершине Г-образного профиля листов 5, 6 выполнен больше 90°, что при наклонной установке (под углом а /2 ) труб к горизонтали обеспечивает течение жидкости по поверхности трубы без срыва капель на углах.

Для определения размеров теплообменника, состоящего из блока змеевиков, одной из исходных величин принят размер Н - расстояние по вертикали между кромками 9 ребер, расположенных на удаленных краях соседних горизонтальных участков змеевика.

Тепломассообменный аппарат работает следующим образом.

Парогазовая смесь подводится снизу через патрубок 2, проходит по зигзагообразным каналам 7, образованным поверхностями труб и выходит через патрубок 13. Теплоноситель, в зависимости от характера процесса, происходящего в аппарате (с отводом или подводом теплоты), подается или отводится по коллектору 15, проходит по полостям плоских труб и участкам 4 коллекторов и отводится или подается по коллектору 16.

Для интенсификации процесса тепломассообмена на теплообменник из оросительного устройства 2 подается жидкость, поступающая в устройство через патрубок

12. Теплообменник работает в режиме под- висания жидкой фазы, который возникает под действием сил взаимного трения газовой и жидкой фаз и сил инерции жидкости,

стекающей по поверхности труб. При эквивалентных диаметрах зигзагообразных каналов 7 теплообменника, равных или больше 70-80 мм, возникает режим подви- сания, характеризующийся диспергированием жидкой фазы в пространство каналов 7, при котором образуется двухфазная смесь, состоящая из капель и струй жидкости в потоке газа. Указанный режим принципиально отличается от режима

эмульгирования в насадочных аппаратах, характеризующегося образованием пузырей газовой фазы в объеме жидкости при эквивалентном диаметре каналов меньше 30-40 мм. Жидкость совершает в канале 7

зигзагообразное движение сверху вниз. На каждой трубе жидкость под действием сил инерции и динамического воздействия газа срывается с кромок 9, 10 ребер и щелей 8 и переносится в виде капель и струй в пространство каналов 7 и ударяется о поверхность труб смежного вертикального ряда теплообменника. Возле каждой вершины зигзагообразного канала 7 за щелями 8 образуется веер жидкой фазы, состоящий из

наиболее крупных капель, струй и вихрей, образующихся за вершиной по ходу газа.

Описанный процесс повторяется возле каждой вершины зигзагообразного канала 7. Жидкость, пройдя по поверхностям теплообменника, сливается через патрубок 14. Ширина щелей 8 определена экспериментально из условия исключения перекрытия каплями жидкости кромок 9, 10 ребер при малых нагрузках по газовой фазе.

Конструкция аппарата позволяет повысить его компактность за счет совмещения насадки и теплообменника и интенсифицировать процесс тепломассообмена путем

повышения коэффициента теплоотдачи от двухфазной смеси к стенке теплообменника.

Формула изобретения Тепломассообменный аппарат, содержащий корпус с оросительным устройством в верхней части и расположенным под ним блоком трубчатых вертикально установленных змеевиков, имеющих прямолинейные и поворотные участки, отличающийся тем, что, с целью повышения компактности аппарата и интенсификации тепломассобмена, прямолинейные участки змеевиков выполнены из двух листов Г-образного профиля с образованием продольно сребренных труб

с сечением в виде параллелограмма, причем соседние трубы в каждом змеевике рас- положены под углом одна к другой с

образованием зигзагообразных каналов между змеевиками и щелей между кромками ребер соседних труб каждого змеевика.

Изобретение относится к теплоэнергетике, Цель изобретения - повышение компактности аппарата и интенсификация тепломассообмена. Тепломассообменный аппарат содержит корпус 1 с оросительным устройством 2 в верхней части и блок трубчатых вертикально установленных змеевиков, прямолинейные участки которых выполнены из двух листов Г-образного профиля, образующих продольно сребренные трубы с сечением в виде параллелограмма. Соседние трубы в каждом змеевике расположены под углом одна к другой с образованием зигзагообразных каналов 7 между змеевиками и щелей 8 между кромками ребер соседних труб каждого змеевика. За счет увеличения поверхности теплообмена происходит интенсификация процессов тепломассообмена а совмещение насадки и поверхности теплообмена повышает компактность аппарата 3 ил

#

Живность

Фиг. 2

ffl

10

Фиг.З