Теплообменник Советский патент 1981 года по МПК F28D5/00 F28F25/06 

1

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, в частности к аппаратам воздушного охлаждения, и может быть использовано для охлаждения газов в нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности.

Известен теплообменник, содержаший теплообменные элементы, подключенные к горизонтальному газоподводящему патрубку с перфорированным коническим диффузом, и распылитель жидкости C1J.

Недостатком такого теплообменника является конструкция «распылитель жидкости выполненного в виде жиклера, который в процессе работы забивается продуктами коррозии и механическими примесями и трудно регулируется при давлении газа в аппарате выше атмосферного. Кроме того, в известном теплообменнике распределение газожидкостного потока происходит не по всему профилю теплообменных элементов.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена и повышение эксплуатационной надежности теплообменника.

Поставленная цель достигается тем, что перфорация диффузора выполнена в виде концентрических прорезей, расположенных

по дугам окружностей в зоне нижнего и вер.хнего секторов, а распылитель жидкости выполнен в виде трубки с завихрителем и дефлектором на выходном конце, размещенном в плоскости большего основания диффузора,

и заключен в трубу, сообшаюшуюся с газоподводяшим патрубком.

На фиг. 1 изображена секция теплообменника, продольный разрез; на фиг. 2 - горизонтальный газоподводяший патрубок с распределителем жидкости; на фиг. 3 - схема обвода секции теплообменника.

Теплообменник состоит из трех аналогичных секций. Теплообменник содержит теплообменные элементы - пучок труб 1, ввальцованный в трубную решетку 2, к которой

примыкает коллектор 3, подключенный к горизонтальному газоподводяшему патрубку 4 с перфорированным коническим диффузором 5. Перфорация диффузора 5 выполнена в виде концентрических прорезей 6, расположенных по дугам окружностей в зоне нижнего и верхнего секторов. Количество этих прорезей зависит от расхода теплоносителя, а длина их ограничена образующими конуса, дуга между которыми 120°. Во внутренней полости диффузора 5 по оси расположен распылитель жидкости, состоящий из трубки 7 с завихрителем 8 и дефлектором 9 на выходном конце, заключенной в трубу 10, сообщающуюся с газоподводящим патрубком 4. Завихритель 8 выполнен в виде набора пластин, а дефлектор 9 представляет собой круглый диск. На газоподводящем патрубке 4 установлена приемная задвижка 11, перед которой врезана труба 10 для подачи части газа на распыление жидкости с установленным на ней вентилеи 12 для регулирования расхода газа, Трубка 7 для подачи жидкости снабжена вентилем 13. Работа теплообменника осуществляется следующим образом. Охлаждаемый поток газа подается по газоподводищему патрубку 4 к диффузору 5. Газ проходит через концентрические прорези , где делится на два потока, каждый из которых дробится на струи вытянутой формы, направленные навстречу другу другу, и под действием энергии движения газа струи газа сжимают поток по вертикали, придавая тем самым ему вытянутую по горизонтали эллипсообразную форму. Выходя из диффузора 5, поток газа встречается с распыленной жидкостью. Жидкость подается из емкости по трубке 7, диаметр которой 4-8 мм, что позцоляет исключить возможность засорения и тем самым повысить надежность теплообменника. Регулирование расхода жидкости осуществляется вентилем 13. Распыление жидкости производится газом, который частично отводится по трубе 10 через вентиль 12, регулирующий расход газа и, следовательно, степень распыления жидкости. Попадая на завихритель 8, газ закручивается и захватывает под действием сил трения жидкость, которая, истекая из трубки 7 и ударяясь о дефлектор 9, из

V VVVV WV VVVYV VVV w

/

JA л А л Л АЛЛ /LAA А Л АЛЛ Л Иолл

V VV V VVVV VVVVVVVVVV

Е

It

1риг.1

vy.v//.ZZ2 fffj

raj

uffHOcmt меняет свое направление и равномерно распределяется по сечению трубы 10. При этом образуется факел распыла конической формы, состоящий из мелкодисперсных частиц жидкости. Однако под действием потоков газа, выходящих из диффузора 5, этот факел распыла сжимается и его основание приобретает эллипсообразную форму, вытянутую по горизонтали, вследствие чего жид кость распределяется равномерно по всему потоку газа. Далее поток газо-жи дкостной смеси равномерно подается на пучок, что предотвращает образование в нем гидрата Применение предлагаемой конструкции теплообменника повысит интенсификацию теплообмена, что позволяет охладить газ до минимально низкой температуры. Формула изобретения Теплообменник, преимущественно воздущного охлаждения, содержащий теплообменные элементы, подключенные к горизонтальному газоповодящему патрубку с перфорированным коническим диффузором, и распылитель жидкости, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена и повыщения эксплуатационной надежности, перфорация диффузора выполнена в виде концентрических прорезей, расположенных по дугам окружностей в зоне нижнего и верхнего секторов, а распылитель жидкости выполнен в виде трубки с завихрителем и дефлектором на выходном конце, размещенном в плоскости больщего основания диффузора, и заключен в трубу, сообщающуюся с газоподводящим патрубком. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 311123, кл. F28 D 5/00, 1968.