Контактный газожидкостный теплообменник Советский патент 1980 года по МПК F28C3/06 

(54) КОНТАКТНЫЙ ГАЗОЖИДКОСТНЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК

I

Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам и может быть использо- вано в теплоэнергетических.установках, для охлаждения газа и нагрева жидкости.

Известен вертикальней контактный аппа. рат для процессов массо- и теплообмена в системах газ (пар) - жидкостьи жидкостьжидкость, содержаш,ий корпус с размещенными внутри распылителем в виде спиральной полоски ленты и усеченными переточными конусами, укрепленными на вращающемся валу, внутри цилиндрических камер, образованных переточными тарелками и цилиндрическими обечайками, прикрепленными к переточным конусам 1.

Недостаток данного теплообменника состоит в неэкономичности, вследствие наличия привода, а также в сравнительно малом значении предельной скорости газового потока, которое можно поддерживать внутри корпуса, так как внутри корпуса для прохода газа, движущегося противотоком жидкости, имеют место щелев1;,1е каналы незначительной щирины, по периферии цилиндрических камер, вблизи внутренних стенок корпуса.

Относительно низкое значение предельной скорости газового потока связано также с уносом жидкости и резким возрастанием гидравлического сопротивления, приводит к снижению располагаемого напора вентиляторов, прокачивающих газ, и к неоправданному увеличению мощности электропривода, затрачиваемой на работу вентиляторов.

В ротационном вертикальном конденсаторе смещения, содержащем цилиндрический корпус, в котором размещен вал с укрепленными на нем контактными элементами, выполненными в виде колеса с загнутыми лопатками, инжекторное устройство и направляющий аппарат в форме конуса, к нижней части которого закреплен дугообразный отбойник, образующий с колесом и стенкой

15 аппарата карман для сбора конденсата, и подключаемый к патрубкам для отвода конденсата, предельные скорости газового потока имеют больщее значение, по сравнению с выщеописанным контактным теплообменни20 ком, однако он уакже неэкономичен в эксплуатации, вследствие наличия привода {2. Наиболее близким по своей технической сущности к описываемому изобретению является контактный газожидкостный теплообменник, содержащий вертикальный корпус с установленными в его верхней части оросителем, под которым по оси кор-,, пуса с заданным шагом размещены передаточные усеченные конусы, меньшие основания которых снабжены за.;«,« 4 ихрителями, а большие прикреплены к дискам, установленным с зазором по отношению к корпусу 3. Недостаток данного контактного теплообменника заключается в его нетехнологичности, а именно в данном теплообменнике у ....,..-,. переточных конусов большие основания направлены в сторону, противоположную направлению движения газа, а поэтому отсут.. ствует дополнительное подохлаждение газа . в процессе его движения снизу вверх вдоль теплообменника, вследствие чего не может быть обеспечена полная конденсация паров влаги при тепломассообмене между газом (паром) и охлаждаемой жидкостью. Цель изобретения - повышение технологичности работы контактного газожидкостного теплообменника. Эта цель достигается тем, что меньшие основания конусов обращены встречно направлению газового потока, причем ороситель снабжен завихрителем, а диски расположены на решетках, прикрепленных к внутренней стенке корпуса. На фиг. 1 изображен описываемый теплообменник; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Контактный теплообменник содержит корпус 1, патрубок 2 для подвода воды, патрубок 3 Д.1Я ее отвода, переточные конусы 4, кольцевые диски 5, решетки б для спрямления газового потока, завихрители 7, сливные патрубки 8, ороситель 9. Описываемый теплообменник работает следующим образом. Газ проходит снизу вверх. Вначале газ проходит поступательно через кольцевой зазор, образованный кольцевым диском 5 и корпусом 1. Здесь поток газа ускоряется,и подхватывает воду, диспергированную в результате ее удара об оробитель 9. Кроме .того, поток газа, движущийся с большой скоростью, инжектирует газ, находящийся в застойной зоне непосредственно за пере,. - .точным конусом 4 и кольцевым диском, 5. Затем поток газа с каплями воды встречает на пути своего продвижения сопротивление, образующееся в результате вращения газового потока в зоне завихрителей 7 и отклоняется в засгойную зону центральной части переточного конуса 4. Капли воды, содержашиеся в газовом потоке, увлекаются также в застойную зону центральной части переточного конуса 4 и, потеряв скорость, попадают в переточный конус 4, а освобожденный от капель воды газ инжектируется движущимся с большой скоростью Через кольцевой зазор потоком газа. Таким образом, в пределах зоны контакта «раз движуищмся потоком газа создаются рециркуляционные вихри, осуществляющие помимо контакта первую ступень сепарации .газа. Затем газовый поток с неотсепарированными каплями воды проходит через веерные завихрители 7, где происходит вторичная сепарация газового потока под воздействием центробежных сил. Здесь капли воды, содержащиеся в газовом потоке, ударяются о внутреннюю поверхность корпуса 1 и стекают в зону контакта фаз, где снова подхватываются (инжектируются) газовым потоком, идущим снизу вверх. В дальнейшем отс парированный вращающийся газовый поток проходит через решетки 6, состоящие из вертикальных пластин. Здесь направление движения газового потока изменяется с вращательного на поступательное, и выпрямленный газовый поток снова проходит через кольцевой зазор, образованный кольцевым диском 5 и внутренней поверхностью корпуса . Затем все процессы повторяются, но уже в более верхней ступени. Вода поступает в контактный газоводяной теплообменник по патрубку 2 в переточный конус 4 и далее через сливной патрубок 8 попадает в ороситель 9, где диспергируется и после контакта с газом, проходящим снизу вверх, попадает в переточный конус 4 нижележащей ступени, где все процессы повторяются. Отвод воды из теплообменника осуществляется через патрубок 3. В описанном теплообменнике может быть значительно интенсифицирован процесс тепломассообмена. Формула изобретения Контактный газожидкостный теплообменник, содержащий вертикальный корпус с установленным в его верхней части оросителем, под которым по оси корпуса с заданным шагом размешены переточные усеченные конусы, меньшие основания которых снабжены завихрителями, а большие- прикреплены к дискам, установленным с зазором по отнощению к корпусу, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности, меньшие основания конусов обращены встречно направлению газового потока, причем ороситель снабжен завихрителем, а диски расположены ,на рещетках, прикрепленных к внутренней стенке корпуса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе ч 1. Авторское свидетельство СССР № 230075, кл. В 01 D 3/30, 1964. 2.Авторское свидетельство СССР Яо 347544, кл. F 28 С 3/08, 1971. 3.Патент Швейцарии № :487662, кл. В 01 D 3/14, опублик. 1970.