Тепломассообменный аппарат

) 4 В 01 В 53/1 ТЕН ИЗ ИДЕ К АВТОРСН 26 РАТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Рижский политехнический инсттут им.А.Я.пельше(56) Авторское свидетельство СССРУ 163894, кл. В 01 Р 53/18, 1983.Авторское свидетелвство СССРУ 1315005, кл. В 01 Р 53/18, 1986Авторское свидетельство СССРУ 1272061, кл. Р 24 Н 1/10, 1985.(57) Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам, в частности к контактным теплообменникам с активной насадкой, используемым в теп. лоэнергетике, химической и нефтехимической и других отраслях, а также может быть применено для очистки отходящих газов. Целью изобретения является повышение степени осушки парогазовых потоков и экономичности процесса. Тепломассообменный аппарат,ЛО 1443948 А содержит корпус с патрубком тангенциального подвода газов, активнуюнасадку, выполненную в виде профилированных труб, разделенную на двечасти: орошаемую и неорошаемую. Обечасти активной насадки охвачены водоохлаждаемыми кожухами, подключенными по ходу охлаждающей воды последовательно. В парогазовый поток перед его поступлением по внутритрубное пространство распыляетсяорошающая жидкость. Аппарат снабженцентральной трубой отвода газа сразмещенной внутри него неорошаемойчастью активной насадки, выполненнойв виде профилированных труб, охва- Яченных водоохлаждаемым кожухом, приэтом патрубок подвода холодной водыустановлен в верхней части кожуха еецентральной трубы, которая в нижнейчасти выполнена с равномерно по пе- фриметру распределенными отверстиями,а патрубки отвода охлаждаемой воды ьйффАразмещены равномерно по наружному ффьпериметру корпуса. Аппарат снабжен Д:ьперегородками, установленными между ф;трубами орошаемой активной насадки.1 з.п. ф-лы, 1 ил. 4 ьИзобретение относится к тепломассообменным аппаратам, в частности к контактным теплообменникам с актив ной насадкой, используемым в теплоэнергетике, химической, неФтехими-, ческой и других отраслях промьпиленности, кроме того, оно может быть примененно для очистки отходящих газов. 1 ОЦель изобретения - повышение степени осушки парогазовых потоков и экономичности процесса.Нтт чертеже изображено предлагаемое устройство. 15Тепломассообменный аппарат состоит из цилиндрического корпуса 1 с патрубком 2 тангенциального подвода газов. По окружности наружного цилиндра размещены форсунки 3 для 20 подачи орошающей жидкости. Орошаемття активная насадка 4 состоит из вертикальных проФилированных труб 5 и охлаждаемого тсожуха 6, Между трубами 5 орошаемой активной насадки 4 ус тановлены перегородки 7. Неорошаемая насадка 8 состоит из центральной трубы 9, внутри которой размеще ны проФилированные трубы 10, омьтва". емые охлалсдающей водой. Внижней ЗО части трубы 9 по периметру размещены отверстия 11 для отвода воды из кожуха 12 неорошаемой насадки 8. Подвод холодной воды осуществляется через патруботс 13, а отвод нагретой - через патрубки 14, размещенные по периметру корпуса. Нижняя часть корпуса 1 выполнена в виде воронки 15 для сбора орошающей жидкости, конденсата и уловленных частиц потока, Газоотводящий патрубок 16 находится в верхней части аппарата. Между корпусом 1 и кожухом 6 имеется кольцевой зазор 17.Тепломассообменный аппарат рабоф тает следующим образом.Охлаждаемый парогазовый поток с содержианием твердых и газообразных компонентов поступает в тепломассообменный аппарат по патрубку 2. С помощью Форсунок 3 в парогаэовый поток распыляется орошающая жидкость, имеющая в своем составе сор.бент с концентрацией У. В верхней части аппарата происходит частичное улавливание твердых частиц, находящихся .в газовом потоке, за счет центробежных сил. Часть Форсунок 3 направлена на корпус 1 аппарата для смыва уловленных частиц. Жидкость с частицами по стенке корпуса 1 через кольцевой зазор 17 между корпусом 1 и охлаждаемым кожухом 6 стекает в воронку 15. Газовый поток с частично испарившейся жидкостью поступает в проФилированные трубы 5, где происходит дальнейшее улавливание твердых частиц и их смыв орошающей жидкостью и конденсатом в воронку 15. При соприкосновении парогазового потока с холодными стенками труб 5 теплота передается охлаждающей воде, вода нагревается, а на поверхности труб конденсируется влага, После орошаемых поверхностей охлажденттьтеогазы поворачиваются на 180 и про- хорят внутри ттеорошаемьтх проФилированных труб 10, На трубах осуществляется дальнейтшая конденсация влаги. так как температура стенок труб 10 нике, чем труб 5, ввиду более низкой темлературы охлаждающей воды. Охлаждающая вода поступает через патрубок 13 в верхнюю часть неорошаемой насадки., омывает проФилированные трубы 10 и через отверстия 11 подается в орошаемую часть насадки, где охлаждает проФилированнь 1 е трубы 5. Нагретая охлаждающая вода отводится через патрубки 14, размещенные по периметру корпуса 1. С целью улучшения теплосьема в водяном пространстве орошаемой насадки 4 установлены перегородки 7. Поворот газового потока на 180 с при выходе из труб 5 и перед входом в трубы 10 обеспечивает за счет центробежтптх сил интенсивную сепарацию влаги,Совместное решение на ЭВМ дифФеренциальных уравнений, описывающих процессы тепломассообмена, протекатой щие в аппарате, дает возможность определить распределение температур и концентраций парогазовой смеси по высоте насадки. Независимо от тепло- производительности аппарата температура газов по высоте распределяетСся таким образом, что в верхней части насадки происходит резкое сттвкечие температуры (перепад температуры достигает 100-150 С и больше), а в нижней час.ги перепад температуры составляет всего 10-20 С. Это происходит потому, что в верхней части аппарата конденсация паров парогазового потока протекает достаточно медленно, так как температу 1443948ра орошающей жидкости близка к температуре мокрого термометра и разность парциальных давлений паров в парогазовом потоке и над стекающей пленкой орошающей жидкости незначительна. По мере снижения температуры парогазового потока смесь приближается к состоянию насыщения и начинается интенсивная конденсация паров, что резко уменьшает скорость падения температуры вазов.Разделение насадки аппарата на две части в области температур газоавого потока, соизмеримых с температурой мокрого термометра, и отвод в этой зоне орошающей жидкости из паро" газового потока за счет сепарации влаги при изменении направления движения потока позволяет резко уменьшить расход орошающей жидкости на "хвостовую" частьаппарата, в которой происходит процесс конденсации. Уменьшение расхода орошанщей жидкости должно привести к уменьшению толщины стекающей пленки (практически она состоит только из пленки конденсата, выпадающего из парогазового потока) и к увеличению коэффициента теплопередачи. При прочих равных условиях (постоянных поверхности активной насадки и перепаде температур) это ведет к более эффектив- . ному использованию поверхности и более глубокому использованию утилизируемой теплоты. Применение предлагаемого устройства позволяет увеличить степень очистки парогазового потока от твердыхпылевых частиц, снизить расход орошающей жидкости, осуществить более глубокую осушку парогазового потока снизить расход энергии на перемещение парогазового потока через аппарат, а также увеличить коэффициент теплопередачи аппарата вследствие разрыва конденсатной пленки.10 Формула изобретения1. Тепломассообменный аппарат,содержащий корпус с патрубком тангенциального подвода газов, тепло массообменную орошаемую активнуюнасадку, выполненную в виде профилированных труб и охваченную водоохлаждаемым кожухом, и патрубки подвода и отвода жидкости, форсунки для 20 распыления орошающей жидкости ибак-сборник орошающей жидкости, о т- л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени осушки парогазовых потоков и экономичности про цесса, он снабжен центральной тру"бой отвода газа с размещенной внутри него неорошаемой частью активной насадки, выполненной в виде профилированных труб, схваченных водоохлажда емым кожухом, при этом патрубок подвода холодной воды установлен в верхней части кожуха центральной трубы, которая в нижней части выполнена с равномерно по периметру распределенными отверстиями, а патрубки отвода охлаждаемой воды размещены равномерно по наружному периметру корпуса.2. Аппарат по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что он снабжен пед 0 регородками, установленными междутрубами орошаемой активной насадки.1443948 оставитель А.Сондор Техред Д.Олийнык Корректор Г.Рекетни ак тор Л.Веселов с Заказ 6421/7 о о 303 кая пятне, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 а ическое венноПроиз Тираж 642 ПИ Гасударственного о делам изобретений Москва, Ж, Рауш