Теплопередающее устройство Советский патент 1993 года по МПК F28D15/02 

Изобретение относится k теплотехнике, и может быть использовано для утилизации теплоты выбросных газов в различных отраслях промышленности.

Цель изобретения - интенсификация теплопередачи и повышение эксплуатационной надежности.

На фиг. 1 дан разрез теплопередающего устройства; на фиг. 2 - сопловая решетка,

Теплоперёдающее устройство содержит термосифоны, испарители 1 которых размещены в газоходе 2, а его нижняя стеи- ка в зоне термосифонов выполнена в виде поддона 3, сообщенного посредством регулирующей арматуры 4, насоса 5 и трубопровода 6с сопловой решеткой 7. включающей кольцевой коллектор 8, сопла 9. Внутри газохода 2 над поддоном 3 размещена вертикальная газонепроницаемая перегородка 10, в нижней части которой установлена жа- люзийная решетка 11. Конденсаторы 12 тер мосифонов помещены в емкость 13, имеющей входной 14 и выходной 15 патрубки. Над емкостью 13 установлен бак-расширитель 16, сообщенный с атмосферой через обратный клапан 17 и с внутренней полостью конденсаторов 12, которые, например, ввальцованы в нижнее днище бака-расширителя 16. В газоходе 2 установлен съемный двухступенчатый фильтр 18, первая ступень которого по ходу газа выполнена в виде сетчатой кассеты 18а, а вторая ступень - в виде кассеты 186,заполненной зернистым ионитным материалом. Над двухступенчатым фильтром 18 размещена, соответственно, двухсекционная емкость 19 с регенерационными растворами. В ионит- ном материале размещены капилляры 20, s одна из секций емкости 19 сообщена с ионитным материалом и с первой ступенью фильтра также капиллярными каналами 21. Под фильтром 18 размещен шламоотстой- ник22.

Теплоперёдающее устройство работает следующим образом.

Выбросные газы посредством сопловой решетки смачиваются, проходя двухступенчатый фильтр 18, очищаются от твердых ча- сшц на сетчатом фильтре 18а и вредных газообразных выбросов - на второй ступени фильтра 186 из ионитного материала. Посредством воды или другой жидкости, подаваемой по капиллярам 20, твердые и жидкие примеси смываются с сетчатого фильтра 18 а и удаляются в шламоотстойник 22. По капиллярным каналам 21 из второй секции емкости 19 подается регенерационный раствор, например серная ислота,при улавливании Оа и Оз, который взаимодействует с ионитным материалом фильтра, восстанавливая его. Очищенные влажные выбросные газы, контактируя с испарителями 1, отдают теплоту промежуточному теплоносителю термосифонов, а водяные пары, содержащиеся в газах, конденсируются на стенках испарителей 1. Уносимые капельки воды при резком изменении направления движения оседают на жалюзийной решетке 11 и стекают в поддон 3, откуда вода перекачи0 вается насосом 5 к сопловой решетке 7, и процесс повторяется.

Подводимая теплота конвекцией, излучением и в виде скрытой теплоты парообразования идет на нагрев промежуточного

5 теплоносителя, который вскипает внутри термосифонов. Парожидкостная смесь транспортируется ё конденсаторы 12, где пар промежуточного теплоносителя конденсируется, а теплота передается через стенку

0 конденсатора проточной воде, поступающей в емкость 13 через входной 14 и выходной 15 патрубки, Конденсат стекает в испарители 1 и процесс повторяется. При работе в номинальном режиме пар теплоно- 5 сителя в бак-расширитель 16 не поступает. При увеличении теплового потока, либо при нарушении теплосъемэ часть пара не успевает сконденсироваться и поступает в бак-, расширитель, где конденсируется, либо

0 сбрасывается через канал 17 в атмосферу, Сброс пара происходит до тех пор, пока не восстановится теплосьем, либо полностью не испарится промежуточный теплоноситель.

5 При уменьшении тепловой нагрузки жидкость из бака-расширителя опускается в конденсаторы 12, уменьшая поверхность конденсации.

В предлагаемом теплопе ре дающем уст0 ройстве значительно интенсифицируется теплопередача за счет впрыскивания воды в выбросные газы и использования скрытой теплоты парообразования.

Кроме того, значительно повышается

5 эксплуатационная надежность теплопередающего устройства при работе в запыленных потоках, так как взбешенные частицы улавливаются съемным фильтром. При забивании механическими примесями фильтра

0 оперативно заменяется его первая ступень, Во второй его ступени осуществляется очистка выбросных газов от вредных примесей ионитным материалом. Одновременно происходит регенерация фильтра, что также

5 способствует повышению эксплуатационной надежности теплопередающего устройства в целом,

Внедрение теплопередающего устройства позволит получить значительный экономический и социальный (экологический)

эффекты за счет утилизации теплоты и очистки загрязненных выбросных газов. Формула изобретения Теплопередающее устройство, содержащее термосифоны с испарителями и конденсаторами, первые из которых установлены в газоходе, а вторые - в емкости и при этом сообщены с размещенным над ней баком-расширителем, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью интенсификации теплопередачи и повышения эксплуатационной надежности, оно дополнительно содержит сопловую решетку и кассетный фильтр из ионитного материала, последова0

тельно установленные в газоходе на входе в зону размещения термосифонов, резервуар с регенерационным раствором, расположенный над фильтром и сообщенный с ним капиллярными каналами, и вертикальную перегородку, расположенную в газоходе между термосифонами и выполненную в верхней части газонепроницаемой, а в нижней - в видежалюзийной решетки, при этом нижняя часть газохода в зоне термосифонов выполнена в виде поддона и сообщена с сопловой решеткой трубопроводом, снабженным насосом и регулирующей арматурой.

Использование: утилизация теплоты вы- бросных газов. Сущность изобретения: устройство содержит термосифоны с испарителями 1 и конденсаторами 12, Испарители 1 расположены в газоходе 2. В газоходе 2 перед входом в зону термосифонов установлены сопловая решетка 7 и кассетный фильтр 18. 3 ил.