Тепломассообменный аппарат

Союз Советск маСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а 803948В 01 О 3/М 3 Ъеударстоанный комитет СССР ао валам изобретений и открытий,23 (088.8) ата опубликования описан 5,02,8(71) Заявите Бальневосточный ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт нм. В. В. Куйбышева4) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАР Изобретение относится к устройствам оВце. го назначения для осуществления различных физических н химических процессов, в частности к тепломассообменным аппаратам пленочюго тина с нисходящей пленкой, и может быть ис. пользовано в энергетической и химической про. мышленностях,ратах, что является причиной снижения эффек.тивности теплообмена.Известен роторный пленочный аппарат, со.держащий корпус, выполненный нз. соединенных меисду собой секций, каждая иэ которыхф выполнена в виде конуса, имеющего перераспределитель, вал с разбрызгивающими устрой.ствамн Щ.Известна массообменная колонна, содержа Однако этот аппарат недостаточно эффектищая тарелки, расположенные одна над другой вен.0и снабженные отверстиями для прохода восхо. Известен также тепломассообменный аппадящего потока газообразной фазы, а также для рат, содержащий корпус н расположенные одна ввода и вывода жидкой фазы. Тарелки укрепле над другой вокруг центральюй трубы тарелки ны на центральной трубе, причем для отвода с кольцевыми желобками для формирования жидкой фазы предусмотрены желобки, доходя- стекающей пленки. Тарелки выполнены с15щне до внешнего края тарелки. Внутри цент. диаметрами, увеличивающимися по высоте вийей ральюй трубы между двумя соседними тарел. рата, и имеют дополнительные трубы по числу кеми расположены сборники для жидкости 111. тарелок, расположенные коаксиалью централь.Однако в известнои массообменной колонне ной трубе 131.массообмен происходит с поверхности жидкости Недостатками известного аппарата являются текущей по желобку, вследствие чего рабочая сложность конструкции и большая металлоемповерхность соприкосновения фаз ограничена. кость из за наличия тарелок и коаксиальных Кроме того, рабочий объем используется не в труб; прерывистый процесс стекания пленки, полной мере, причем при больших металлозат- ди обеспечения которого необходимь 1 дополнть80394 15 40 тельные насосы для подачи жидкости на очередную тарелку; а также малые коэффициентытеплоотдачи от греющего пара к пленке ввидупопутного движения пленки жидкости и греющего пара.Цель изобретения - интенсификация тепло.обмена за счет организации непрерывного каскадного стекбния пленки жидкости и передачитеплоты ей непосредственно от греющего тепло.носителя без разделяющей эти теплоносителиповерхности путем встречного движения закрученного потока греющего пара.Поставленная цель достигается тем, что корпус выполнен в виде коаксиально расположенных обечаек, снабжен размещенными междуобечайками кольцевыми диафрагмами, междукоторыми расположены коллекторы, сливнымираструбами, на нижних основаниях которыхустановлены желоба-накопители с пленкообразевателями.Целесообразно аппарат выполнять иэ соеди.ненных между собой дополнительных обечаек,выполненных с увеличивающимися по высотедиаметрами.На чертеже изображен аппарат, продольный,разрез,Тепломассообменный аппарат имеет корпус, выполненный из двух коаксиальных ступенчатых обечаек 1 и 2, закрываемых крышкой 3, нижний кольцевой коллектор 4 греющего пара. Между обечайкамн в верхней части аппаратасмонтирован жалюзийный сепаратор 5 пара, под которым установлен кольцевой желоб.иа. копитель б с кольцевым пленкообразователем 7. Ниже по ступеням в местах изменения диаметра корпуса установлены внутренние диафрагмы 8, 9 и 10 и внешние, диафрагмы 11, 12 и 13, между которыми расположены кольцевые приемные коллекторы 14, 15 и 16. Коллекторы 14 и 15 имеют конические сливные раструбы 17 и 18, на нижних основаниях которых установлены кольцевыежело 6 а. накопители 19 и 21 с пленкообразователями 20 и 22. Нижний коллектор 16 снабжен патрубками 23 для отвода неиспарившейся жид. кости. Во внутренних диафрагмах 8, 9 и 10 лопатки установлены под углом 30 к вертикальной оси для закручивания потока пара по часовой стрелке по ходу движения пара, во внешних диафрагмах 11, 12 и 13 - под углом 45 для закручивания потока пара против часовой стрелки, К паровому коллектору 4 пар подводится через патрубки 24. Снаружи аппарата в верхней его части установлен кольцевой коллектор. 25 питательной воды и радиальные патрубки 26. В паровом пространстве аппарата установлен дополнительный инерционный сепаратор 27 пара. Пар из аппарата удаляется через,8 4патрубок 28, труба 29 служит для удаления отсепарированной влаги.Аппарат работает следующим образом,Исходная питательная вода подается насосом(не показан) в кольцевой коллектор 25, откуда через радиальные патрубки 26 поступает в желоб накопитель 6. Переливаясь через край желоба-накопителя 6, вода стекает по пленкообразователю 7, образуя цилиндрическую пленочную поверхность, Пленка подающей жидкости попадает в приемный коллектор 14 следующей ступени, откуда стекает по коническому раструбу 17 в желоб-накопитель 19. Переливаясь через его край, вода стекает по пленкообразователю 20, образуя цилиндрическую пленоч. ную поверхность следующей ступени, жидкость которой попадает в приемный коллектор 15 очередной ступени, откуда, стекая по коничес. кому спивному раструбу 18, поступает в желоб накопитель 21. Стекая по плеикообразователю 22, жидкость формируется в виде сплошной цилиндрической пленки в следующей ступени и т,д. (Количество ступеней может быть значительно большим).Неиспарившаяся вода поступает в кольцевой приемный коллектор 16, откуда через патруб. ки 23 удаляется в дренаж. Греющий пар через натрубки 24 подается в паровой коллектор 4, откуда, пройди диафрагмы 9 и 13, двумя противоположно закрученными потоками дви. жется встречно течению цилиндрической пленки жидкости, обогревая ее со стороны внутренней н внешней образующих. Пройдя нижнюю ступень, пар проходит диафрагмы 10 н 11 н формируется двумя противоположно закрученными потоками по обе стороны пленки в следующей ступени, Пройдя диафрагмы 8 и 12, пар подходит к верхней части аппарата, где проис. ходит сепарация пара в жалюэийном сепарато. ре 5, В паровом пространстве аппарата пар проходит дополнительную сепарацию в инерционном сепараторе 27 и через патрубок 28 отсасывается из аппарата. Отсепарированная влага удаляется через трубу 29,В предлагаемом пленочном бесповерхностном тепломассообменном аппарате исключены нэ конструкции трубы и тарелки, что снижает металлоемкость аппарата на 25%, Противоточная схема движения теплоносителей и допол. нительная турбулизация греющей среды вследствие закрутки потока обеспечивают увеличение коэффициента теплоотдачи на 30%. Построечная стоимость аппарата уменьшается на 70%.Формула изобретения1, Тепломассообменный аппарат, содержа- . щий корпус, кольцевые коллекторы и желоба. накопители с увеличивающимися по высоте аппарата диаметрами с пленкообразователями,"Патент", г, У л, Проек Филиал отличающийся тем, что,сцельюинтенсификации теплообмена за счет органнза.ции непрерывного каскадного стекания пленкижидкости и передачи теплоты ей непосредственно от греющего теплоносителя без разделяющей эти теплоносителя поверхности путемвстречного движения закрученного потокагреющего пара,.корпус выполнен в виде коаксиально расположенных обечаек, .снабжен размещенными между обечайками кольцевымидиафрагмами, между которыми .расположеныколлекторы, сливными раструбами, на нижнихоснованиях которых установлены желоба-накопители с пленкообразователями. 2. Тепломассообменный аппарат по п 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он снабжайсоединенными между собой дополнительнымиобечайками, выполненными с увеличивающими 5 ся по высоте диаметрамн. Источники информации,принятые во внимание ири зкспертизе1. Заявка ФРГ Иф 203 М 84, кл, В 01 О 3/22,1 о 1963.2, Авторсксе свидетельство СССР У 483985,кл. В 01 О 3/30, 1973.3. Авторское свидетельство СССР Яе 548288,кл. В 01 О 3/32, 1974,