Тепло-массообменный аппарат

о и и с"ф-и-в- ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ц 222551 К АВТОРСКОМУ СВИД,ЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл,В 01 Р 3/32 В 01 Р 47/06 Государствеииый комитет СССР ло делан изобретеиий и открытий(54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ 1Изобретение относится к конструкциям теплом ассообменных аппаратов и может быть использовано в качестве оросительного холодильника в системах обратного водоснабжения.Известен тепломассообменный аппарат, содержащий вертикальный корпус, располаженные в корпусе и отделяющие от него контактную камеру сепаратор и газораспределительное устройство, размещенный в верхней части корпуса над сепаратором вентилятор, установленный в контактной камере обтекатель, закрепленную над сепаратором ограничительную решетку и распределитель жидкости 11.Однако выполнение обтекателя в известном аппарате в виде плоских листов прямоугольной формы при относительно плотном движении подвижных элементов приводит к увеличению концентрации и сужению потока подвижных элементов в верхней части рабочей зоны окало обтекателя. Это нарушает упорядоченное движение подвижных элементов и вызывает проскок части элементов обратно в нижнюю половину рабочей камеры, что снижает интенсивность процессов теплообмена. Кроме того, распределитель жидкости расположен выше ограничительной решетки, что создает возможность захлебывания аппарата и нарушения его нормальной работы при больших расходах газа и жидкости и колебания нагрузок.5Цель изобретения - интенсификация процессов за счет создания циркуляции реагентов и увеличения поверхности контактирования. Поставленная цель достигается тем, что 10 аппарат снабжен установленными в контактной камере под обтекателем изогнутыми отражательными перегородками, а обтекатель выполнен в виде расположенного под ограничительной решеткой опрокинутого усеченного конуса, причем огРаничительная решетка выполнена в виде обратного конуса. Дополнительно аппарат снабжен закрепленной на газораспределительном устройстве под отражательными перегородками регулярной насадкой, помещенными в контактную камеру подвижными насадочиыми элементами, причем распределитель жидкости установлен по оси корпуса под ограничительной решеткой с возможностью перемещения в вертикальном направлении.На чертеже схематически изображен предлагаемый аппарат, продольный разрез.Тепломассообменный аппарат состоитиз корпуса 1, в котором размещены вентилятор 2, создающий поток газа, поступающего через газораспределительное устройство 3 и слой регулярной насадки 4, распределитель 5 жидкости, сепаратор 6 капельной влаги, отделяющий влагу от газа, поддон 7 для сбора отработанной жидкости и вывода ее через фильтр 8 по дренажному патрубку.Между газораспределительным устройством 3 и сепаратором б капельной влаги расположена рабочая камера, в которой размещены твердые подвижные элементы 9, поддерживаемые в стационарном состоянии слоем регулярной насадки 4. Выносу твердыхподвижных элементов 9 из рабочей камерыпрепятствует верхняя ограничительная решетка 10, выполненная перфорированной иимеющая форму перевернутого конуса. Распределитель 5 жидкости расположен ниже 1 фверхней ограничительной решетки 10 непосредственно в слое твердых подвижных элементов 9 для исключения режима верхнегозахлебывания аппарата.Внутри рабочей камеры находится обтекатель 11, выполненный в форме переверну 23того усеченного конуса, Обтекатель 11 установлен с зазором относительно регулярнойнасадки 4, верхней ограничительной решетки 10 и корпуса 1,В нижней части рабочей камеры в месте 31примыкания к корпусу 1 регулярной насадки 4 установлены непроницаемые изогнутыелисты 12. Часть верхней ограничительной рещетки 10 в месте примыкания ее к корпусу 1 непроницаема. Ограничительная решетка 10 выполнена перфорированной тольконад обтекателем 11, что обеспечивает однонаправленное движение твердых подвижныхэлементов 9 в восходящем потоке газа толь.ко внутри обтекателя.В качестве нижней опорно-ограничитель- рной решетки используется регулярная насадка 4.Аппарат работает следующим образом.Включением вентилятора 2 создают в рабочей камере направленный поток газа вверх(на чертеже направление потока газа пока фзано стрелками). При этом вход газа и егоповорот осуществляются в газораспределительном устройстве 3, а слой регулярнойнасадки 4 способствует равномерному распределению и стабилизации газового потока, направляя его только внутрь обтекателя 11. Газовый поток приводит в движение находящиеся внутри обтекателя 11 твердые элементы 9, которые отделяются от газового потока после достижения верхнейограничительной решетки 10, переходят в Бобъем между обтекателем 11 и корпусом 1,а вниз движутся под действием гравитационных сил. Попадая внутрь обтекателя 11, они вновь увлекаются потоком газа вверх, обеспечивая непрерывную циркуляцию внутрирабочей камеры без стеснения их движения,(направление движения элементов 9 на чертеже показано стрелками).После включения распределителя 5 жидкости происходят процессы тепломассообмена,Расположение распределителя 5 жидкости непосредственно в зоне контакта потоковпозволяет исключить захлебывание аппарата при интенсивном режиме работы, дополнительно уменьшить каплеунос за счетслоя элементов 9, находящихся выше распределителя 5 жидкости.При больших расходах жидкости, например при проведении процесса испарительного охлаждения воды, распределитель 5размещают в верхней половине зоны контактирования, а при малых расходах, напримерпри проведении процесса адиабатическогоувлажнения воздуха, в нижней половинезоны контактирования. Оптимальную точкуустановки распределителя 5 по высоте зоныконтактирования определяют опытным путемдля конкретного процесса.Сбор жидкости осуществляется в поддоне 7, откуда она выводится через фильтр 8по дренажному патрубку.Предлагаемый контактный тепломассообменный аппарат может с успехом применяться для проведения различных тепломассообъемных процессов химической технологии,газовой абсорбции, ректификации, а такжев энергетическом машиностроении (кондиционирование воздуха, охлаждение оборотной воды в градирнях). Упорядоченная циркуляция твердых подвижных элементов позволяет интесифицировать процессы обменатеплом и массой, сделать аппарат болеекомпактным, уменьшив его габариты на 10%,Унос жидкости газовым потоком снижается на 30% за счет размещения распределителя жидкости ниже верхней ограничительной решетки.Целесообразно автономное использование таких аппаратов в качестве гралиренмалой и средней производительности,средственно в месте потребления охлаждаемой воды, что ведет к снижению капитальных затрат на установку градирен большоймощности и прокладку трубопроводов,Формула изобретения1. Тепломассообменный аппарат, содержащий вертикальный корпус, расположенные в корпусе и отделяющие от него контактную камеру сепаратор и газораспределительное устройство, размещенный в верхней части корпуса над сепаратором вентилятор, установленный в контактной камере обтекатель, закрепленную под сепаратором ограничительную решетку и распределитель722551 Газ Состани Текред Х Тирвк 8 О ль Щуф Редактор А. ДолинЗаказ 354/25 нтета СССР открытиВ я наб., д. 4 ул. Проектиа ЦНИИП по 3035,ал ППИ Государственделам изобретосква, Ж - 35,к Патент, г,ого ко ий и Раушск ж город,5жидкости, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процессов за счет создания циркуляции реагентов и увеличения поверхности контактирования, он снабжен установленными в контактной камере под обтекателем изогнутыми отражательными перегородками, а обтекатель выполнен в видерасположенного под ограничительной решеткой опрокинутого усеченного конуса, причем ограничительная решетка выполнена в виде обратного конуса.2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен закрепленной на газораспределительном устройстве под отражательными перегородками регулярной насадкой. ь3. Аппарат по п, 1, отличающийся тем, что он снабжен помещенными в контактную камеру подвижными насадочными элементами. 4. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что распределитель жидкости установлен по оси корпуса под ограничительной решеткой с возможностью перемещения в вертикальном направлении. Источники информации,принятые во внимание при ккэкспертизе1. Патент США3810348,кл. 55 - 91, 14.05.74 (прототип). арасовнч Корректор Ю.МакаренкоПодписное