Способ теплообмена Советский патент 1982 года по МПК F28D13/00 F26B17/10 

(5) СПОСОБ ТЕПЛООБМЕНА

Изобретение, относится к теплообме ну, а именно к способам теплообмена в аппаратах с дисперсными теплоносителями, и может быть использовано в энергетическом и химическом машиностроении. Известны способы теплообмена путе погружения теплообменной поверхности в слой зернистого материала, псевдоожидаемого газом 13 . Однако данный способ относится только к газовым средам. Известны также способы теплообмен между двумя газовыми средами, псевдо ожидающими зернистый материал, причем теплообмен осуществляют через теплопередающую стенку .21. При указанных способах также невозможно осуществить теплообмен- ежд жидкостями. Известен, кроме того, способ пере дачи теПла от потока жидкости через теплообменную поверхность к зернисто му материалу, псевдоожидаемому восходящим потоком жидкости 3 . Недостаток указанного способа - малая плотность теплового потока, так как со стороны жидкости коэффициент теплоотдачи меньше, чем со стороны жидкостного кипящего слоя. Следовательно, коэффициент теплопередачи меньше, чем коэффициент теплоотдачи со стороны жидкости. Наиболее близким к предлагаемому является способ теплообмена между двумя жидкостными средами, разделенными теплопередающей стенкой, путем псевдоожижения каждой средой соответствующего слоя зернистого материала, причем обе среды подают в виде восходящих потоков Ч . Однако при восходящем потоке обеих сред плотность теплового потока невысока. Цель изобретения - увеличение плотности теплового потока. 3 , Поставленная цель достигается тем что вторую среду подают в виде нисход щего потока, имеющего плотность, боль шую плотности псевдоожиженного им слоя зернистого материала. На чертеже схематически изображен аппарат для осуществления предлагае;;ого способа. Аппарат для осуществления способа включает внешнюю трубу 1., внутреннюю трубу 2, входной 3 и выходной k патру ки для первой среды,входной 5 и выходной 6 патрубки для второй среды,распределительную кольцевую решетку 7«находящуюс в верхней части аппарата,и круглую распределительную решетку 8 в нижней его части. Под кольцевой распределительной решеткой 7 находится зернистый ма териал 9, например пенопласт, у которого плотность меньше плотности первой среды. На круглой решетке 8 находится материал 10, например из стек ла, у которого плотность больше плотности второй среды, проходящей через него восходящим потоком. Способ осуществляется следующим образом. В теплообменный аппарат подают жид кие среды (теплоносители). Первый жид кий теплоноситель поступает сверху в аппарат через патрубок 3. Пройдя коль цевую распределительную решетку 7, этот теплоноситель нисходящим потоком движется через зернистый материал Э. Скорость потока теплоносителя такова, что зернистый материал приходит в псевдоожиженное состояние под решеткой 7, что вызывает интенсификацию теплоотдачи от теплопередающе стенки к полученному кипящему слою. Теплоноситель удаляется из аппарата через патрубок k. Второй теплоноситель поступает в аппарат снизу через патрубок 5 и, пройдя распределительную решетку 8, восходящим потоком движется через зернистый материал 10. Скорость этого теплоносителя 8 такова, что зернистый материал 10 приХодит в псевдоожиженное состояние над решеткой 8. Теплоноситель удаляется из аппарата через патрубок 6. Увеличение плотности теплового потока через теплопередающую стенку происходит вследствие интенсификации теплоотдачи при псевдоожижении зернистого материала нисходящим потоком жидкости и осуществления противоточного движения обоих потоков, так как при противотоке температурный напор имеет наибольшее значение Предлагаемый способ теплообмена увеличивает плотность теплового потока через теплообменную поверхность, что позволяет создать компактные теплообменные аппараты. Формула изобретения Способ теплообмена между двумя жидкостными средами, разделенными теплопередающей стенкой, путем псевдоожижения каждой средой соответствующего слоя зернистого материала, причем .одну из сред подают в виде восходящего потока, отличающийс я тем, что, с целью увеличения плотности теплового потока, вторую среду подают в виде нисходящего потока, имеющего плотность, большую плотности псевдоожиженного им слоя зернистого материала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Чечеткин А.В. Высокотемпературные теплоносители. М., Энергия, 1971, с. 398. 2.Авторское свидетельство СССР № 28235, кл. F 28 D 13/00, 1968. 3.Патент Великобритании № 1506800 , кл. F S, опублик. 1972. 4. Патент США № 3075580, кл. 165-1, опублик. 1963.

ID .9

л

. . :