Тепломассообменный аппарат

(54) ТЕПЛО (57) Изобр ствам обра ющим подач о-исследовательс и проектный инст а также свлажностью промыш чес шение тепл гидравличенительные,Ш, АюпоикирягинХалатов закрутки вположную зсверхзвуко етельство СС С 3/06, 1968 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Казанский научикий технологическийтут химико-фотографиности(56) Авторское свид9 449221, кл, Г 28 МАССООБЖННЫЙ АППАРАТ тение относится к устройотки воздуха, обеспечивавоздуха с заданной т-рой, егулируемым расходом иЦель изобретения - улучмассообмена и снижение гв кого сопротивления. Дополангенциальные патрубки ода воздуха служат для здуха в сторону, противокрутке ТП 2, Обечайка 8 ого диффузора 7, установ13321пенного в вертикальном корпусе (ВК) 1 в зоне ТП 2, 6, образует с ВК 1 кольцевой канал 9. Разделительная емкость 10 сообщена с разделительной камерой (РК) 4, Один конец трубопровода 11 расположен в емкости 10, а ветви 12 и 13 другого конца подсоединены к ВК 1 в зоне канала 9, Ветвь 12 снабжена шибером,14 и нагревателем 16, а ветвь 13 - шибером 15 и охладителем 17. Для подсоса вторичного воздуха 06в ВК 1 со стороны патрубка 3 подвода жидкости выполнены отверстия 18. Диаметр РК 4 составляет 1,8-2 диаметра ВК 1, а высота РК 4 равна диаметру последнего, РК 4 установлена между ВК 1 и емкостью 10 на расстоянии от места подсоединения ТП 2 и 6, составляющем 1/3-2/3 длины ВК 1, Работааппарата происходит в режиме десорбера с восстановлением влагопоглотительных свойств рабочей жидкости.2 ил.Изобретение относится к кондиционированию воздуха, а именно к устройствам обработки воздуха, обеспечивающим подачу воздуха с заданной тем"пературой, а также с регулируемым 5расходом и влажностью.Цель изобретения - улучшение тепломассообмена и снижение гидравлического сопротивления,На фиг, 1 изображена принципиальная схема тепломассообменного аппарата; на фиг. 2 - разрез А-А нафиг. 1.Тепломассообменяый аппарат содержит вертикальный корпус 1 с двумятангенциальными патрубками 2 подводавоздуха и патрубком 3 подвода жидкости, установленным в верхней частикорпуса 1 по его оси, и разделительную камеру 4 с установленной в нейспиральной двухзаходной вставкой 5.Аппарат снабжен двумя дополнительнымитангенциальными патрубками б подводавоздуха для закрутки воздуха в сторо 25ну, противоположную закрутке первымидвумя патрубками 2, сверхзвуковымдиффузором 7, установленным в корпусе 1 в зоне патрубков 2 и 6 подводавоздуха и имеющим обечайку 8, образующую с корпусом 1 кольцевой канал 9,разделительной емкостью 10, сообщенной с камерой 4, и трубопроводом 11,один конец которого расположен в разделительной емкости 10, а другойимеет две ветви 12 и 13, подсоединенные к корпусу 1 в зоне кольцевогоканала 9 и снабженные шиберами 14 и15, причем одна ветвь 12 снабжена нагревателем 16, другая - охладителем 17, в корпусе 1 со стороны патрубка 3 подвода жидкости выполнены отверстия 18 для подсоса вторичного воздуха, а разделительная камера 4 размещена между корпусом 1 и емкостью 10, имеет диаметр Р, составляющий 1,8-2 диаметра й корпуса 1, и высоту 1 равную диаметру Р последнего, и установлена от места подсоединения патрубков 2 и 6, воздуха на расстоянии 1, составляющем 1/3-2/3 длины Е корпуса 1. Внутри патрубка 3 подвода жидкости установлено активное соппо 19 с конусом 20. Кольцевой канал 9 снизу закрыт диафрагмой 21. Емкость 10 в свою очередь опущена в емкость 22, На боковой поверхности емкости 22 установлен влагоотделитель 23.Для откачки жидкости из емкостей 10 и 22 установлены насосы 24 и 25, нагнетательные линии которых связаны с патрубком 3.В кольцевом пространстве теплообменников установлены проволочные турболизаторы 26, Отверстия 18 образованы корпусом 1.и осевыми лопатками 27.Аппарат работает следующим образом.Жидкая среда подается по тангенциально расположенным патрубкам 3 подвода жидкостной среды в активное сопло 19, Истекая из последнего в виде факела жидкости, жидкостная среда захватывает вторичный воздух,поступающий через отверстия 18 подсоса вторичного воэцуха с осевыми лопатками 27, установленными под углом к оси потока газообразной среды. Образовавшаяся вращающаяся жидкостно-га 133210650 зовая смесь поджимается в зоне кольцевого канала 9 диафрагмой 21 и интенсивно закручивается за счет энергии удара струи, Вследствие этого увеличения вращения поверхность кону 5 са факела перестраивается, и за счет центробежных сил прижимается к внутренней поверхности кольцевого канала 9, образуя при этом плотный, непрони цаемый для газа слой жидкости, что .способствует возрастанию эжекционной способности факела, которая уже не зависит от диаметра капель диспергированной жидкости. Образовавшаяся жидкостно-газовая смесь поступает в сверхзвуковой диффузор 7, где кинематическая энергия потока частично превращается в потенциальную, Газовая среда под давлением поступает по тан генциально расположенным патрубкам 2 и 6 в кольцевое пространство,образованное корпусом 1 со стенками диффузора 7, закручивается в противоположных направлениях и разделяется на 26 два потока. Первый поток поступает в кольцевое пространство, образованное стенкой диффузора 7 и обечайкрй 8, вытекает кольцевой струей, направленной снизу вверх противоположно жидкому факелу, турбулизирует его поверхность и отжимает жидкостный факел к стенке кольцевого канала 9, существенно улучшая при этом процесс эжекции газовоГо потока из атмосферы,35 проходящей через осевые лопатки 27, Полученная газовоздушная смесь поступает в диффузор 7, Второй поток поступает в кольцевое пространство, образованное вертикальным корпусом 1 40 со стенками диффузора 7, где кинетическая энергия потока расходуется на создание зоны разрежения на выходе из диффузора 7. За счет создания перепада давления на входе и выходе из диффузора 7 первый газожидкостный поток увеличивает свою скорость течения и на выходе из диффузора 7 смешивается с вторым газовым потоком. Смешанный газожидкостный поток поступает в разделительную камеру 4 с размещенной в ней двухзаходной спиральной вставкой 5, на лопатках которой создается эмульсионный поток газа и жидкости.Разделениежидкостно-газового потока на газ и жидкость происходит в емкости 22, причем одна .часть газово,го потока проходит через влагоотделитель 23, осушается и подается на технологические нужды, другая часть( 257) поступает снизу в трубопровод 11, разделяется нагреватель, 16и охладитель 17 типа "труба в трубе" и поступает в кольцевое сечениеканала 9. За счет кинетической энергии первого газового потока, вытекающего через кольцевое сечение, создается разрежение в зоне диафрагмы 21и соответственно перепад давления газа на входе в трубопровод 11 и выходеиз него,Часть жидкости поступает в трубопровод 11 навстречу газовому потоку,в виде пленки накапливается из внутренней поверхности труб в нагревателе16 и охладителе 17 и стекает затем потрубопроводу 11 в емкость 10. Из емкостей 10 и 22 насосами 24 и 25 жидкость подается под давлением в тангенциально расположенные патрубки 3активного сопла 19. Иежкольцевое пространство теплообменника 17 заполнено охлаждающей жидкостью например,этиленгликолем), поступающей из холодильной станции, За счет интенсивного теплообмена, создаваемого турбулизаторами 26, снимается тепло от пленки жидкости, нанесенной на внутреннююповерхность охладителя 17, и регулируется температура жидкости, подаваемой в емкость 10, Аналогично межкольцевое пространство нагревателя 16 заполнено паром с отводом конденсатаиз нижней части, При этом происходитнагрев пленки жидкости, подаваемой навнутреннюю поверхность охладителя 16и сливаемой затем в емкость 10, Призакрытии шибера 15 работает тольконагреватель 16, а при закрытии шибера14 - только охладитель 17,При использовании в качестве жидкости хлористого лития, хлористогокальция или аналогичных им другихвлагопоглотителей предлагаемый аппаратработает в режиме осушки воздуха(газа),Изменением перемещения сопла 19,соединенного с конусом 20, в положение, закрывающее сечение диффузора 7при закрытом шибере 15 и открытомшибере 14 весь поток жидкости подается в нагреватель 16,. нагревая егодо 105-110 С паром, подаваемым в межтрубное пространство. Воздух подаетсячерез тангенциальные патрубки 6, затем отработанный, насыщенный влагой,1332106 отнятойу жидкости, воздух выбрасы-вается через влагоотделитель 23,Составитель Г, ТуруновТехред Л,Сердюкова Корректор А. Тяско Редактор И, Горная Заказ 3790/34 Тираж 659 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, Фп, Проектная, 4 гТаким образом, работа аппаратаосушки воздуха происходит в режимедесорбера, восстанавливая влагопоглотительные свойства рабочей жидкости(например, хлористого лития). Формула изобретения Тепломассообменный аппарат, содержащий вертикальный корпус с двумя тангенциальными патрубками подвода воздуха и патрубком подводажидкости, установленным в верхней части корпуса по его оси, и разделительную камеру с установленной в ней спиральной двухзахоцной вставкой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения тепломассообмена и снижения гидравлического сопротивления, аппарат снабжен двумя дополнительными тангенциальными патрубками подвода воздуха для закрутки воздуха в сторону,противоположную закрутке первыми двумяпатрубками, сверхзвуковым диффузором,установленным в корпусе в зоне пат 1рубков подвода воздуха и имекицим обечайку, образующую с корпусом кольцевой канал, разделительной емкостью,сообщенной с камерой, и трубопроводом,один конец которого расположен в разделительной емкости, а другой имеетдве ветви, подсоединенные к корпусув зоне кольцевого канала и снабженные шиберами, причем одна ветвь снаб жена нагревателем, другая - охладителем, в корпусе со стороны патрубкаподвода жидкости выполнены отверстиядля подсоса вторичного воздуха, а раз.делительная камера размещена междукорпусом и емкостью, имеет диаметр,"составляющий 1,8"2 диаметра корпуса,и высоту, равную диаметру последнего,и установлена от места подсоединенияпатрубков воздуха на расстоянии,сос тавляющем 1/3-2/3 длины корпуса.