Способ теплообмена между средами

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН СЮ Р 28 Р 13 1 ГОС ПО Д ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИС АВТОРСКОМ 57) С ПОСОБ ТЕПЛООБМЕНА МЕЖДУазделенными стенкой,одной иэ сред колебанзнакопеременных импупульсатора, о т л и чтем, что, с целью интеплообмена при исполфазных дисперсных среразделительной стенкиугой среде также сообналожением энакоперемеи одновременно осущесный теплообмен между озами сред, проходящимиую стенку. тем инсти- объедие проехноло. раты ука и СССР967. ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ИЗОБРЕТЕНИЙ Й ОТНРЫТ(56) 1. Касаткин А.Г. Основнцессы и аппараты химическойгни. М., "Химия", 1971, с.342. Любошиц И.Л., Шейман ВТутова Э.Г.Теплообменные апптипа фгазовзвесь", Минск, "Нтехника", 1969, с. 20.3. Авторское свидетельствМ 263609, кл. Р 28 У 13/10,СРЕДАМИ, рсообщенияналожениемс помощьющ и й с ясификацинванин двухвыполненииристой, дрколебанияимпульсовют контактродными фарез порист льсова ю- тен- эод ипощаютнных вля- дно- чеИзобретение относится к теплообмену между двухфазными потоками и может быть использовано в энергетической, металлургической, химической, пищевой, и других отраслях промышленности для проведения процессов тепло- обмена аэродисперсных или гидродисперсных потоков различного гранулометрического состава и плотности частиц.Известен способ теплообмена пото ков текущих сред при непрерывном противоточном их движении в поверхностном теплообменнике, когда тепло передается путем теплопроводности через разделяющую их стенку 1 3. 15Недостаток способа заключается в его неэффективности, поскольку он не обеспечивает высокой интенсификации теплообмена, а именно: теплообменивающиеся среды разделены стенкой, об ладающей значительным термическим сопротивлением, которое увеличивается и пограничными слоями теплообменивающихся сред, образующимися на поверхностях стенки. 25Известен способ теплообмена между .потоками дисперсных сред при непрерывном противоточном их движении путем подачи крупнозернистой среды сверху в вертикальный аппарат, а мелкозернистой среды встречно-пневмо. 30 ;транспортом снизу.Данный способ обеспечивает более высокую интенсивность теплообмена вследствие контактного теплообмена между теплообменивающимися среда- З 5ми 123.Недостаток способа заключается в том, что он не может быть использован для обеспечения теплообмена полидисперсных сред, так как имеет ог раничения по максимально допустимым относительным скоростям противоточного движения потоков, максимально допустимой разности размеров частиц и плотностей их дисперсных фаэ, так как в противном случае может нарушаться противоток.Известен также способ теплообмена между средами, разделенными стенкой путем сообщения одной из сред колебаний наложением энакопеременных им 50 пульсов с помощью пульсатора. Данный способ позволяет несколько повысить интенсивность теплообмена и устранить ограничения по дисперсному составу и плотностям дис-, персных Фаз, дисперсных потоков сред, а также относительными скоростями используемых теплообменивающихся сред ГЗ. 60Однако наличие непроницаемой стенки теплообменных труб между теплообменивающимися потоками сред сохраняет основное термическое сопротивление кондуктивного переноса тепла между потоками и ограничивает интенсивность общего теплообмена потоков, Создаваемые пульсатором продольныеколебания теплоносителя в трубном пространстве аппарата не уменьшают это сопротивление.Целью изобретения является достижение эффективного и интенсивного теплообмена между потоками двухфаз- ных дисперсных сред без смешения одной из дисперсных фаэ при использовании пористой разделительной стенки.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу теплообмена между средами, разделенными стенкой путем сообщения одной иэ сред колебаний наложением знакопеременных импульсов с помощью пульсатора, другой среде также сообщают колебания наложением энакопеременных импульсов и одновременно осуществляют контактный теплообмен между однородными Фазами сред,проходящими через пористую стенку,На чертеже издбражена теплообмен- .ная установка, в которой может бытьосуществлен предлагаемый способ.Установка содержит кожухотрубныйтеплообменник 1 с трубами 2 внутри,выполненными иэ пористого материалас избирательной способностью, укрепленными в трубных досках 3 и 4, примыкающих соответственно с раздающемуколлектору 5 и собирающему коллектору 6, подключенному к камере 7 пульсатора 8, в которой расположена за"слонка 9, укрепленная на вращающемся валу 10, общем с заслонкой 11,размещенной в камере 12 пульсатора8 перпендикулярно заслонке 9. Камера 12 подключена к межтрубйому пространству с помощью трубопровода 13,теплообменник снабжен патрубком 14для подвода одной из сред в межтрубное пространство и патрубком 15 дляее отвода, коллектор 5 снабжен патрубком 16 для подвода среды в трубы,коллектор .6 - патрубком 17 для ееотвода в камеру 7 пульсатора 8.Способ осуществляется следующимобразом,В трубном и межтрубном пространствах используются дисперсные средыс однородной Фазой жидкостной или .газовой . Одна иэ сред подается поднапором в трубы 2 через патрубок 16и коллектор 5, другая среда подается противотоком через патрубок 14в межтрубное пространство.При вращении вала 10 в пульсаторе 8 заслонки 9 и 11 попеременно перекрывают трубное и межтрубное пространства. Когда имеет место у заслонки 9 в камере 7 положение "Открытоф и заслонка 11 перекрывает камеру 12, то в межтрубном пространстведавление увеличивается, а в трубномпространстве соответственно уменьшается. При этом часть однородной фазыЗаказ 30 б 7/38 Тираж 631 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4 по всей длине пористых труб просачивается из межтрубного пространствав трубное.В следующий момент оказывается перекрытой камера 7, а камера 12 открытой, при этом часть однородной фазы 5из трудного пространства просачивается в обратном направлении в межтрубное пространство,Таким образом, при общем противопотоке двухфазных сред по всему тракту их движения в теплообменнике осуществляется пульсирующий поперечный.обмен между частями однородной фазы.Части,.переносимые от горячей двух-,.фазной среды, имеют более высокую 15температуру, а части, переносимые вобратном направлении от холоднойдвухфазной среды, имеют более низкую температуру, при этом разрушается и турбулизируется пограничный слой дисперсных сред с обеих сторон стенок пористыхтруб.Таким образом, предлагаемый способ позволяет осуществить и совместить поверхностный и контактный теплообмен, причем при высоком значении среднего температурного напора и при отсутствии ограничений по относитель. ным скоростям движения потоков, разностям размеров частиц и плотностям дисперсных фаз монодисперсных и по,лидисперсных сред. При этом можно без смешения и последующего разделения осуществлять интенсивный тепло- обмен между дисперсными частицами одного и того же размера и плотности их.