Контактный теплообменник Советский патент 1992 года по МПК F28C3/06 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано, в частности, для восполнения потерь конденсата на теплофикационных и конденсационных электростанциях.

Известна установка для обработки воды путем выпаривания, в которой использован контактный теплообменник с насадкой из колец Рашига.

Известен контактный теплообменник, в котором жидкость посредством специального распределителя орошает насадку, состоящую из вертикальных нитей, а затем собирается в поддоне.

Известен также контактный теплообменник, содержащий установленную в газовом тракте насадку в виде размещенного между раздающими и собирающими коллекторами жидкости ряда вертикальных параллельных полотен.-снабженных в верхних и нижних частях фиксаторами. Недостатком такого теплообменника является недостаточная эксплуатационная надежность, так как обрыв одного полотна приводит в негодность весь рулон, а наличие механических передач, связанных с необходимостью регулирования натяжения пленки, способствует возникновению неполадок в их работе. Кроме того, в этом теплообменнике не обеспечивается достаточно интенсивный теплообмен, поскольку полотна омываются водой только с одной стороны, а наличие

сл

00

ы VI

Ч)

поддерживающих и направляющих стержней, поплавков и рычагов обуславливает его громоздкость.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности, интенсификация теплообмена и повышение компактности.

Поставленная цель достигается тем, что в контактном теплообменнике, содержащем установленную в газовом тракте насадку в виде размещенного между раздающими и собирающими коллекторами жидкости ряда вертикальных параллельных полотен, снабженных в верхних и нижних частях фиксаторами, коллекторы выполнены в виде индивидуальных для каждого полотна открытых с одной стороны камер прямоугольного сечения, сообщенных между собой с помощью расположенных соосно цилиндрических втулок, а фиксаторы выполнены в виде крепежных элементов в стенках каждой камеры с ее открытой стороны в зоне полотна. Кроме того, поставленная цель достигается тем, что теплообменник снабжен прокладкой из металлической сетки, противолежащие края каждого полотна имеют по бокам Т-образную окантовку, причем указанная прокладка расположена между стенками верхних камер и окантовкой, края полотен с Т-образной окантовкой расположены за пределами верхних камер, одно из двух соседних полотен закреплено в камерах по длине, а другое - по ширине, причем раздающие и собирающие коллекторы захрепленн ых по ширине полотен размещены ниже и выше соответствующих коллекторов соседних полотен, теплообменник снабжен трубчатыми стяжками камер коллектора, имеющими прорези, каждая стяжка размещена в коллекторе соосно цилиндрическим втулкам, причем прорези выполнены на участках каждой стяжки, распоолженных внутри камер, теплообменник снабжен дистанционирующими элементами, расположенными между полотнами и скрепленными каждый с одним полотном.

Использование контактного теплообменника на теплофикационных и конденса- ционных электростанциях позволит уменьшить затраты на водоподготовку, а также экономить дефицитную в настоящее время воду и решить экологические проблемы, связанные с загрязнением окружающей среды солевыми сбросами химводоочистки.

На фиг.1 изображен контактный теплообменник, продольный разрез; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - участки полотен с верхними камерами в укрупненном масштабе; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З; на фиг.5 - вид В на фиг.З; на фиг.6 - разрез Г-Г на фиг.2.

Теплообменник содержит установленную в газовом тракте насадку в виде размещенного между верхними раздающими и нижними собирающими коллекторами жидкости ряда вертикальных параллельных полотен 1 и 2, снабженных в верхних и нижних

0 частях фиксаторами. Каждый коллектор выполнен в виде индивидуальных для каждого полотна камер 3 прямоугольного сечения, сообщенных между собой с помощью расположенных соосно цилиндрических втулок

5 4, а фиксаторы выполнены в виде крепежных элементов 5 в стенках 6 каждой камеры 3 с ее открытой стороны в зоне полотна 1 или 2. Противолежащие края каждого полотна 1 и 2 имеют по бокам Т-образную, а со

0 стороны камер 3 - U-образную окантовку соответственно 7 и 8, а между стенками 6 каждой верхней камеры 3 и U-образной окантовкой 8 расположена прокладка 9 из металлической сетки, причем края полотен

5 1 и 2 с Т-образной окантовкой 7 расположены за пределами верхних камер 3. Одно из двух соседних полотен 1 закреплено в камерах 3 по длине, а другое 2 - по ширине, причем раздающие и собирающие коллек0 торы закрепленных по ширине полотен 2 размещены соответственно ниже и выше сходственных коллекторов соседних полотен 1. Внутри каждого коллектора соосно цилиндрическим втулкам 4 размещена труб5 чатая стяжка 10 камер 3, имеющая прорези 11 на участках внутри камер 3. Между полотнами 1 и 2 расположены дистанционирую- щие элементы 12 (фиг.З), скрепленные каждый с одним полотном. Они могут быть

0 выполнены, например, из металлической фольги.

Места стыковки камер 3 с цилиндрическими втулками 4 герметизированы с помощью прокладок 13. К внешним камерам 3

5 каждого коллектора через такие же прокладки 13 присоединены концевые штуцеры 14 (фиг.1). Камеры 3 выполнены из тонкого стального листа, на одной стороне которого вы штампованы дистанционирующие в ысту0 пы 15. Торцы камер 3 заглушены плоскими прямоугольными стальными пластинами 16, У нижних камер вместо сетки по обе стороны U-образной окантовки расположены дистанционирующие шайбы 17.

5 Двухъярусное расположение коллекторов с полотнами 1 и 2 обеспечивает повыше- ние компактности теплообменника в результате уменьшения расстояния между соседними полотнами. Стяжки 10 на концах имеют нарезку, входящую в нарезные втулки 18, установленные на ребрах 19 в концевых штуцерах 14. В верхей части торца по меньшей мере одной камеры 3 расположены воздушники в виде U-обрэзной трубки 20 малого диаметра. Загнутый вниз конец U- образной трубки 20 может быть выведен в нижнюю камеру.

Принцип действия контактного теплообменника заключается в следующем. Охлажденная обессоленная вода (или конденсат) поступает в штуцер 14 и через втулки 4 распределяется по камерам 3 верхних коллекторов. Из верхних камер 3 через распределительные прокладки 9 вода тонкой пленкой стекает на полотно 1 и 2. За счет того, что полотно шире длины верхних камер З и снабжено по бокам Т-образной окантовкой 7, исключается стекание пленки воды вне полотен 1 и 2. Вследствие хорошей смачиваемости полотна водой (подбирается соответствующий материал, например стекловолокно) и малой толщины водяной пленки на его поверхности допускается сравнительно высокая скорость движущегося навстречу газа, содержащего водяные пары. Высокая скорость газа способствует интенсификации тепломассообмена, и содержащиеся в газе пары конденсируются на поверхности водяной пленки, стекающей по обеим сторонам полотен 1 и 2. Циркулирующая охлажденная вода вместе с конденсатом паров газа стекает в камеры 3 нижних коллекторов. Так как камеры 3 нижних коллекторов длиннее ширины полотен 1 и 2, а последние снабжены по бокам Т-образной окантовкой 7, исключается вынос капель воды в газовый поток на входе в нижний коллектор.

Формула изобретения 1. Контактный теплообменник, содержащий установленную в газовом тракте насадку в виде размещенного между раздающими и собирающими коллекторами жидкости ряда вертикальных параллельных

полотен, снабженных в верхних и нижних частях фиксаторами, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, интенсификации теплообмена и повышения компактности, коллекторы выполнены в виде индивидуальных для каждого полотна открытых с одной стороны камер прямоугольного сечения, сообщенных между собой с помощью расположенных соосно цилиндрических втулок, а фиксаторы выполнены в виде крепежных элементов в стенках каждой камеры с ее открытой стороны в зоне полотна.

2.Теплообменник по п.1, отличаю- щ и и с я тем, что он снабжен прокладкой

из металлической сетки, противолежащие края каждого полотна имеют по бокам Т-образную окантовку, причем указанная прокладка расположена между стенками верхних камер и окантовкой.

3.Теплообменник по пп.1 и 2, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что края полотен с Т-образной окантовкой расположены за пределами верхних камер.

4. Теплообменник по пп.1-3, отличающийся тем, что одно из двух соседних полотен закреплено в камёрёх по длине, а другое - по ширине, причём раздающие и собирающие коллекторы закрепленных по

ширине полотен размещены ниже и выше соответствующих коллекторов соседних полотен.

5.Теплообменник по пп.1-4, отличающийся тем, что он снабжен трубчатыми

стяжками камер коллектора, имеющими прорези, каждая стяжка в коллекторе соосно с цилиндрическим втулками, причем прорези выпблнень на участках каждой стяжки, расположенных внутри камер.

6.Теплообменник по пп.1-5, отличающийся тем, что он снабжен дистанцио- нирующими элементами, расположенными между полотнами и скрепленными каждый

с одним полотном.

#(/./

Использование: энергетика, тепловые электрические станции, конденсация водяных ларов из отходящих дымовых газов электростанций. Сущность изобретения: теплообменник содержит установленную в газовом тракте насадку в виде вертикальных полотен, закрепленных в камерах прямоугольного сечения, составляющих вместе с соосно расположенными цилиндрическими втулками верхний раздающий и нижний собирающий коллекторы. Противолежащие края каждого полотна имеют по бокам Т-образную, а со стороны камер U-образную окантовки. Между стенками каждой верхней камеры и U-образной окантовкой расположена прокладка из металлической сетки. Камеры и втулки каждого коллектора скреплены между собой с помощью трубчатой стяжки, имеющей прорези на участках внутри камер. Из камер через прокладки вода стекает по полотнам навстречу потоку газа, содержащего водяные пары. Последние конденсируются на водяной пленке. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Фиг. 2

Vt/eJ f c 16

11

15

Buff В

Фиг. 5

r-r

ч

Фиг.6