Тепломассообменный аппарат Советский патент 1981 года по МПК C02F1/20 C02F103/02 

(54J ТЕПЛОМАССООБМЕННЬЙ АППАРАТ

Изобретение относится к теплоэнер гетике, в частности к тепломассообмен ным аппаратам, таким, как термический деаэратор, и может быть применено в энергетике и других отраслях прот мышленности для нагрева и деаэрации воды. . Известен тепломассобменный аппарат, содержащий корпус, внутри которо го установлены водораспределитель, барботажная тарелка с орошаемым и деаэрирующим участками и расположенна между последними вертикальная перегородка, образующая зазор с плоскостью барботажной тарелкир . Однако недостаточно интенсивный процесс тепломассообмена приводит к снижению экономичности энергоустановки в целом. Это обусловлено тем, что с увеличением гидравлических нагрузок растет высота слоя жидкости на деаэри рующем участке барботажной тарелки, увеличивается ее гидравлическое сопротивление и тем самым снижается пропускная способность деаэрирующего участка по пару при заданном допусТИМОМ перепаде давления jia ней. Дальнейшее увеличение гидравлической нагрузки приводит к гидравлическим уда- рам, разрушающим деаэрирующие элементы, влечет за собой резкое ухудшец} е качества деаэрации воды и увеличение ее недогрева до температуры насыще Цель изобретения - интенсификация тепломассообмена. Эта цель достигается тем, что над деаэрирующим участком барботажной тарелки под к его плоскости установлен примыкающий к вертика льной перегородке перфорированный лист. Перфорированный лист может быть установлен под углом 10-45° С к плоскости деаэрирующего участка барботажной тарелки. На чертеже схематически изображен тепломассообменный аппарат, вертикальный разрез.

В корпусе 1 установлен водораспределитель 2 в виде струйной тарелки и барботажная тарелка с орошаеьв 1м 3 и деаэрирующим 4 участками и переливным устройством 5. Над барботаж- , ной тарелкой, между орошаемьм 3 и деаэрирующим 4 участками установлена вертикальная пер егородка 6, примыкающая верхней частью к водораспределителю 2 и образующая зазор с ю плоскостью барботажной тарелки. Над деаэрирующим участком 4 под углом к его плоскости размещен направляющий перфорированный лист 7, примыкающий к вертикальной переиородке 6. 15 Лист 7 установлен под углом 10-45 к плоскости деаэрирующего участка 4 барботажной тарелки.

Патрубок 8 предназначен для подвода деаэрируемой воды, патрубок 9 - jo для подвода пара, а патрубок 10 - для отвода выпара.

Тепломассообменный аппарат pji6oTaет следующим образом.

Вода через патрубок 8 для подвода 25 воды подается в верхнюю часть корпуса 1 на водораспределитель 2, откуда струями сливается на орошаемый участок 3 барботажной тарелки, перепускается через зазор, образованный вертикапьиой перфорированной перегородкой 6 с плоскостью барботажной тарелки, на деаэрирующий участок 4, проходит вдоль него и через переливное устройство 5 отводится в аккумулирую- jj емкость в нижней части аппарата (не показана). Рабочий пар через патрубок 9 подается под барботажную тарелку, проходит сквозь перфорацию деаэрирующего участка 4, обеспечивая при контакте с водой интенсивный барботажный слой, в котором осуществляются продессы тепломассообмена. Смесь пара и выделившихся газов проходит перфорацию вертикальной перегородки 45 6, в результате чего отделяется часть захваченных потоком капель воды и поступает под водораспределитель 2, где паровая составляющая смеси конденсируется на струях сливаемой JQ с водораспределителя 2 воды, обеспечивая ее нагрев и грубую деаэра1щю. Неконденсирующиеся и коррозионноагрессивные газы отводятся в линию вьтара через патрубок 10.55

Размещение над деаэрирующим участком 4 под углом к его плоскости направляющего перфорированного листа 7 позволяет использовать эжектирукщее

действие потока пара: использовать часть его кинетической энергии для ускорения движения воды вдоль деаэрирующего участка, повысить допустимую скорость барботажа воды паром, достигнуть более интенсивное дробление воды в барботажном слое, т.е. струйно-капельный режим барботажа, и тем самым увеличить длительность и поверхность контакта потоков воды и i пара, а следовательно, интенсифицировать процессы теплообмена в барботажном слое.

Кроме того, направляющий лист 7 способствует отделению капель воды, захваченной потоком пара, прошедшим перфорацию деа эрирующего участка 4, а при значительных нагрузках служит дополнительным деаэрирующим участком на котором осуществляется барботаж слоя воды, находящийся на нем.

Перфорация направляющего листа 7 дополнительно способствует повьгаению предельной пропускной способности барботажной тарелки путем снижения е общего гидравлического сопротивления для прохода пара

Перфорация же вертикальней перегородки 6 дает возможность осуществить поперечное омьшание струй воды потоком пара, увеличить допустимый расход парогазовой смеси и тем самым повысить интенсивность процессов тепломассобмена в струях.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . I. Авторское свидетельство СССР № 547390, кл. С 02 В 1/10, 1975.

8