Теплообменник Советский патент 1983 года по МПК F28D7/00 

(54) ТЕПЛООБМЕННИК Изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть испо зовано в энергетической промышленно ти. Известен теплообменник, содержащий, корпус, патрубки входа и выхода теплоносителей, поверхность теплооб мена, сепарационные элементы и сбор ник жидкости. Теплопередающая и сепарирующая поверхности здесь совмещены и наряду с процессом теплообме на производится и очистка газа от капель жидкости ,1 . Недостатками указанного теплообменника являются, значительные гидравлические сопротивления и низкая степень сепарации газа. Наиболее близким к предлагаемому является теплообменник, содержащий корпус с пучком теплообменных труб, обдуваемых потоком охлаждаемого газа, и патрубками входа и выхода газа и сборник жидкости, размещенный в нижней части одного из патрубков f 21. Недостатком указанного теплообменника является низкая степень сепарации газа из-за частичного уноса жидкости потоком газа. Цель изобретения - повышение степени сепарации газа. Указанная цель достигается тем, что сборник жидкости выполнен в виде последовательно установленных в патрубке по ходу газа пластин и размещенного между ними пакета сепарационных элементов, отстоящего от задней по ходу газа пластины на расстоянии, равном 1-3 S, и образующего с нижней частью патрубка зазор, равный 0,5-1 S, причем высота задней пластины составляет 2-5 S, где 5- расстояние между элементами в пакете. На чертеже схематично изображен предлагаемый теплообменник. Теплообменник содержит корпус 1 с пучком теплообменных труб 2 и naTpy6KeUviH 3 входа и выхода газа, сборник 4 жидкости, размещенный в нижней части одного из патрубков 3. Сборник 4 жидкости вьтолнен в виде последовательно установленных в патрубке 3 по ходу газа пластин 5 и 6и размещенного между ними пакета 7.сепарацйонных элементов, отстоящего от задней по ходу газа пластины 6 на расстоянии, .равном 1-3 S, и образующего с нижней частью патрубка 3 зазор В, равный 0,5-1 S, причем высота задней пластины 6 состанляет 2-5 S, где S - расстояние между элементами в пакете 7. Между пластинами 5 и б встроен дренажный канал 9.

Сборник жидкости может быть установлен как во входном, так и в выходном патрубке газа,

В качестве сепарационных элементов могут быть использованы вертикальные волновые профили, трубчатые элементы и другие, перекрывающие сечение патрубка.

Теплообменник работает следующим образом.

Двухфазная среда, охлаждаясь, движется .через пучок теплообменных труб 2, Последняя выбирается по соображениям минимальнь1х габаритов и аэродинамического сопротивления. Если поверхностью теплообмена не предусматривается отвод жидкости, двухфазная среда поступает к сборнику 4 жидкости. Вследствие искривления линий тока газа в межпрофильных каналах пакета 7 происходит инерционное осаждение капель жидкости на поверхности сепарационных элементов. Обраэующаяся. пленка жидкости гравитационно стекает вниз. Накопившаяся жидкость отводится через дренажный канал 9. Как показывают исследования, выброс жидкости из сборника 4 жидкости обусловлен наличием продольного парного вихря. Его интенсивность снижается при обеспечении перетекания газа от выпуклой к вогнутой стенке под пакетом. Увеличение зазора 8 ограничено возможностью возникновения интенсивных продольных течений газа под пакетом 7, приводящим к выбросу жидкости,

Продольный парный вихрь оказывает неблагоприятное воздействие на пленку жидкости, стекающую с поверхностей сепарационных элементов. Подтормаживающее воздействие вихря может привести к срыву капель с поверхностей сепарационных элемектов, Минимальная глубина погружения пакета 7 выбрана с учетом обеспечения рабочих нагрузок сепарационных элементов, максимальная - с учетом минимальных габаритов и наименьшего загромождения проточной части пакета.

Величина зазора 8 выбирается 5 равной 0,5-1 S, а высота задней

пластины 6 - 2-5 S, где S - расстояние между элементами в пакете 7. Отстояние задней стенки от пакета 7 уменьшает интенсивность поперечного

0 вихря и предотвращает срыв пленки жидкости с задней кромки сепарационных элементов. Его оптимальная величина выбрана с учетом тех же факторов , которые учитывают при выборе

5 величины зазора и высоты задней

стенки, и составляет 1-3 S, Указанное выполнение сборника жидкости в одном из патрубков для газа обеспечивает повышение степени сепарации

Q газа-и способствует повышению надежности теплообменника в целом.

Формула изобретения

Теплообменник, содержащий корпус с пучком теплообменных труб, обдуваемых потоком охлаждаемого газа, и патрубками входа и выхода газа

и Сборник жидкости, размещенный в нижней части одного из патрубков, отличающийся тем, что, с целью повышения степени сепарации газа, сборник жидкости выполнен в виде последовательно установленных в

патрубке по ходу газа пластин и размещенного между ними пакета сепарационных элементов, отстоящего от задней по ходу газа пластины на расстоянии равном 1-35 и образующего с нижней частью патрубка зазор, равный 0,5-lS , причем высота задней пластины составляет 2-5S , где 5 - расстояние между элементами в пакете,

Источники информации,

принятые во внимание, при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 318797, кл, F 28 D 7/06, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР № 463850, кл. F 28 D 7/00, 1972.