Вихревой аппарат для проведения тепломассообменных процессов в поле центробежных сил Советский патент 1982 года по МПК B01D3/06 F22B29/08 

объясняется термомеханической неустойчивостью тепловыделяющего кипящего слоя в нем, а низкая интенсив ность процессов тепломассообмена объясняется неравномерностью поля температур в объеме центробежного кипящего слоя в аппарате. Целью изобретения является интенсификация процессов тепломассообмена. Поставленная цель достигается тем что в вихревом аппарате для проведения процессов тепломассообмена, содержащим цилиндрический корпус с тангенциальными патрубками для ввода рабочей среды, торцовые крышки, внутренняя поверхность которых выполнена в виде поверхностей вращения с криволинейной образующей, выполненные в крышках осевые отверстия дл вывода пара, внутренние стенки торцо вых крышек выполнены по образующим, имеющим разную кривизну. На фиг. 1 изображен вихревой аппарат, поперечный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1. Аппарат содержит цилиндрический корпус 1 с плоским основанием, танге циальные патрубки 2 и 3 для рабочей среды, торцовые крышки 4 и 5 внутренняя поверхность которых выполнена с разной кривизной, осевое отверстие 6 для вывода жидкости. Крышки и 5 образуют вихревую камеру 7, отверстие 8 для отвода пара. Вдоль основания выполнена камера ЭАппарат работает следующим образом. Жидкость, нагретая до температуры ниже температуры насыщения при задан .ном давлении, подается по тангенциальному патрубку 2 в вихревую каме ру 7, из которой закрученный поток жидкости стремится пройти в централь ное отверстие 6. При уменьшении ради са потока скорость жидкости нарастае вследствие сохранения момента ч оличества движения, а давление в ней падает. На определенном радиусе давление станет равным давлению насыщения при заданной температуры, а на меньших радиусах - меньше давления насыщения. В результате на этих участках происходит ббъемное кипение жидкости. Под действием возникшего В верхней камере градиента давления по радиусу пузырьки пара стремятся к оси и собираются в центральной части, из которой пар отводится через отверстие 8. Разная кривизна противоположных крышек k и S обуславливает градиент давления по ее высоте, что совместно с градиентом давления по радиусу приводит к интенсивному перемешиванию среды, в которой идет процесс теплообмена. Перемешивание приводит к ликвидации термомеханической неустойчивости и выравниванию температур в кипящем объеме, что приводит к повышению паропроизводительности и качества генерируемого пара. Неиспарившийся остаток жидкости попадает в нижнюю камеру 9, где он, стремясь к периферийному тангенциально-установленному выходному патрубку 3, раскручивается, тем самым восстанавливая давление в системе. Применение предлагаемого вихревого аппарата в качестве испарителя обеспечивает по сравнению с известными повышение производительности на улучшение качества пара в 3,5 7 раз; улучшение качества пресной во,ды при работе испарителя в режиме опреснения в 10 раз. Формула изобретения Вихревой аппарат для проведения тепломассообменных процессов в поле центробежных сил, содержащий цилиндрический корпус с тангенциальными патрубками для рабочей среды, торцовые крышки, внутренняя поверхность которых выполнена в виде поверхностей вращения с криволинейной образующей, выполненные в крышках осевые отверстия для вывода пара, о т л и чающийся тем, что, с целью интенсификации процессов тепломассообмена, внутренние стенки торцовых крышек выполнены по образующим, имеющим разную кривизну. Источники информации, принятые во внимание приэкспертизе 1.Авторское свидетельство СССР W 411269, кл. F 22 В 29/08, 1972. 2.Авто рское свидетельство СССР ff 216618, кл. В.01 J 8/Й. 1968.