Теплообменник непосредственного констакта жидкой и газообразной сред

) М. Кл. Р 28 С 3/О вкнйсудераааавй вааобава Мнавуа ФИ 0ю ЦВВИ 9366 риэйийи 611 ЦВВЮ Щ Приоритет(4 Ь) П.ата онублнкова детеиь Юр 1 (Я УДК 621.656,9(Ю Авторы нзобретени повьев н В. В, Губенко овсний м) Заявитель ппургический институт 4) ТЕПЛООБМЕННИК НЕЙОСРЕДСТНЕННОГО КОНТАКТА ЖИДКОЙ И ГАЗООБРАЗНОЙ СРЕДй поверхности части корпус иравпякхдая в усеченного к атрубБрвдпожениый теппообменник непосред- образной сред при их непосредственном конственного контакта жидкой и газообразнойтакте.сред .предназначен дпя испопьзования в пю- Зто достигается тем, что насадок выпопбых отраспях промьпипенности дня нагрева нен и виде торообразного копиектора . копьипи охпаждения жидких и газообразных сред, 5;иеной кеиоидальиай щелью, формирующейИзвестны тенпообменники непосредствен- жидкостную струю, н внутри корпуса, соосного контакта жидкой и газообразной сред, до с ним, размещена цнпиндрическая обечайсодержащие вертикальный корпус с патрубка- ка, образующая с его стенкой копьцевой реми ввода и вывода контактирукхних сред и аиркупяциоииий канва, а по оси коппекторе размещенный внутри корпуса в верхней его 19 установлено соппо, сопряженное с обечайкой ; части насадок, подкпюченный к патрубку вво- дпя подвода рециркупнрующей газообразной да жидкой среди, среды к внутренне жидкостнойНедостаток известных контактных теппо- струи, а в нижней а под обечайобмеиников -огрвиичевиая облать.применения. кой уствиоввена на ставка в вивспедствие характерного дня них взаимного 36 м кривопвнейного опуса с двойиасьпдении контактирукицлх сред примесей, ными стенками. находящимися в них, что ухудшает их ка- На фиг. Х пока,зан тепнообменннн в разчество. Кроме того, ппощадь контактирования реэена фи 1 2 - разрез А-А на фиг. ;на жидкой н газообразйой сред опредеяяется в риг. 3 - разрез Б-Б на фнг, 1 на фиг, 4- основном вне иней поверхностью струи жнд- Я насадокпоперечный разрез (узеп 1 на фиг, 1, кой среды, что ограничивает интенсивность масатаб уветичен)на фиг. 5 - сепарвцнонтеннообмена. иая зона тенпообменника (узеп Н на фиг. 1).Цепь изобретения - интенсификация про- Тепиообменник содержит цнпиндрнчесннй цесса теппообмена с одновременным умень- корпус 1 (см, фиг. 1) с патрубкамн 2 н 3 аением степени загрязнения жидкой и газо- М дпя Мода и вывода жидкой среды и иками 4 н 5 (для ввода н вывода газообразной среды, Патрубок 2 для ввода жидкойсреды присоединен по касательной (см.фиг.2)к насадку 6, установленному в центреверхней части корпуса 1 и обращенному вер-,тикально вниз. Насадок 6 выполнен в видеторообразного коллектора с кольцевой коноидальной щелью 7, ориентированной под углом ск к вертикальной осн(сс 2-1 Дсм. фиг. 4) . Патрубок 4 для ввода газообразной среды присоединен по касательной кцилиндрической обечайке 8, укрепленнойс помощью ребер 9 соосно с корпусом 1.В верхней части обечайки 8 по оси насадка 6 установлено сопло 10. На патрубке5 для вывода газообразной среди укреплена направлякеья в тавка 11, выполненнаяв виде криволинейного усеченного конусас двойными стенками, причем его внешняястенка 12 крепится с помощью ребер 13%6к корпусу 1 с сохранением между нимиконьцевого зазора - ит - (см. фит 5).Ниже вставки 11 расположена камера 14для сбора жидкой среды и вывода ее чере.патрубок 3,Теилообмениек работает следующим обзразом.Жидкая среда под давлением, превышающем давление в корпусе теплообменника,поступает по патрубку 2 в насадок 6 и истекает через кольцевую щель 7 вертикально66вниз закрученной пустотелой струей 15(см. фиг. 4). Высокая скорость истеченияи закрутка струя 15 способствует сохранению устойчивой формы по всей ее длине.оУгол в 6 истечения струи, ,равный 2-10обеспечивает вертиканьность ее внутреннейповерхности. Достигая направляющей вставки11 струя 15 жидкости плавно отклоняетсяею в направлении камеры 14, где собирается жидкая среда, которая отводится черезпатрубок 3. Брызги жидкой среды, образующиеся при взаимодействии струи 15 с вставкой 11, отбрасываются ее внещней стенкой12 в камеру 14.Газообразная среда по патрубку 4 посту 46пает в полость В между обечайкойа и стру-ей 15, где происходит активный теплаобменмежду жидкой и газообразной средами.Благодаря тангенциальному подводу ф(см. фиг. 2) потокгаза имеет закрутку всЪ орону вращения струи 15 жидкости, чтоспособствует сохранению ее устойчивости.Достигая разделяющей вставки 11, газоваясреда отклоняется ею и поступает в кольцевой рециркуляционный канал 16, Прн этомосновная часть жидкой среды, захваченнаяпотоком газообразной среды вследствие резкого изменения направления потока сепарируется и через кольцевой зазор пт(см. фиг. 5) поступает в камеру 14. От сепарированная газообразная среда через сопло 10 поступает в пространство Г, ог раннченное внутренней поверхностью струи 15 жидкости,и после теплообмена с ней отводится из корпуса 1 через патрубок 5,Благодаря рециркуляции газообразной среды дпя теплообмена используется какЩнаружная, так нвнутренняя поверхность струи 15 жидкости что повышает интенсивность теплопередачн в тенпообменнике. Изменение и регулирование степени нагрева или охлаждения жидкой среды может быть достигнуто ее частичной рециркуляцией вне теллообменника. Диаметр н размеры кольцевой щели 7, длина рабочей области теплообмена и размеры теплообменника выбираются с учетом параметров (в первую очередь давления) поступающих сред. Конечная температура жидкой среды при ее нагреве не должна достигать температуры насьпцения данной жидкости при давлении в корпусе 1 теппообменника. В противном случае часть жидкой среды испаряется и смешивается с газообразной средой,В предложенном теплообменннке,благодаря непосредственному контакту жидкой и газообразной сред при отсутствий их перемещивания, рециркулации и сепарации газообразной среды, а также благодаря высокой скорости жидкой среды интенсифицнруется процесс теплообмеиа с одновременнымуменьшением степени загрязнения сред,Формула изобретения1. Теплообменник непосредственного контакта жидкой и газообразной сред, содержащий вертикальный корпус с патрубками ввода и вывода контактирующих сред и размещенньщ внутри корпуса я верхней его части насадок, подключенный к патрубку ввода жидкой среды, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса теллообмена, насадок выполнен в виде торо- образного коллектора с кольцевой коноидаль.ной щелью, формирующей жидкостную струю, и внутри корпуса, соосно с ним, размещена цилиндрическая обечайка, образующая с его стенкой кольцевой рециркуляцнонный канал, а по оси коллектора установлено сопло, сь-пряженное с обечайкой, для подвода рециркулирующей газообразной среды к внутренней поверхности жидкостной струи.2. Теплообменник по и. 1, о т л и-ч а ю щ и й с я тем, что в нижней части корпуса под обечайкой установлена направщпощая вставка в виде криволинейного усеченного конуса с двойными спенками.