Насадка тепломассообменного аппарата (ее варианты)

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к контактным эппэ,:атам, в частности, используемым для нэ рева воды за счет глубокого охлаждения отходящих дымовых газов котлов, сопровожда;Ощегося конденсацией содержащихся в дымовых газах водяных паров,,.4 звестны насадки тепломассообменн:, х:;ппэратов, представляющие собой вери:.э ьно или горизонтально размещенные Г."кие стуны с нанизанными на них насадочными телами различной формы, Они Гредусмэтриваот интенсификацио тепломэссогбменэ за счет турбулизации при об;скэии насадочных элементов и кр;,ебэниях струн1:":и"олее близким техническим решен э яеллется насадка тепломэссобменного 5,Г,рэ 5 содержащая пакет вертикально Р :леЦОННЬХ И ШЭРНИРНО ЗаКРСПЛЕННЬХ Ь вх,и.", концах пластинчатых элементов, делящих 5 эке 1 нэ каналы и располокенных Год у лом к каналу подвода газа, причем дли.;а элемен гов насадки увеличивается пооэслению подачи гэээ, Я нихо 8 Й части злесг.ов насадки установлены упругие огр;:,",чи 18 ли пер 8 мещ 8 ния,едост а. ком известной конструкции я г ля.тся не воэмокн ость пере расп ределеня .;.Оков газа и жидкости между отдельн5 ли канаами и вследстви 8 э ГО О сравнолерность тепломассобмена по сечению аппарата, Насадка известнсй конструкции не, позволяет достигнуть высокой интенсивности тепломассообменэ. Это связано сем, что пластинчатые элементы обладают значительной инерцией, что мокет быть причиной недостаточного уррвня их вибрации в потоке,Оельо изобретения является повышение эффективности тепломассообмена за счет улучшения распределения жидкости и газа 1 о сечению, усилеия турбулизэции потоков, развития вихреобраэования и увеличения поверхности тепломассообмена.Указанная цель достигается тем, что по первому варианту конструкции насадки она выполнена в виде гибких металлических лент, расположенных вертикально и закрепленых с обоих концов, Согласно второму варианту изобретения верхние концы вертикально размещенных гибких металлических лент закреплены, э нижние концы расположены ниже уровня канала подвода газа и Ограничены дистанционирующей решеткой, Пои этОм Для Достижения большеГО эффекта края гибких металличесих лент в первом и втором вариантах конструкции моГут быть поперечно нэдрезань по всей их длине. Согласно третьему варианту изобретения ибкие металлические ленты расположены горизонтально и закреплены с Обоих концов.Обьединение трех технических рекений в одну заявку связано с тем, что данные варианты конструкции предназначены для решения одной и той же задачи - повьшения эффективности тепломассообмена принципиально одним и тем же путел - использованием гибких металлических лент, различным образол размещенных в тепломассообменном аппарате и колеблющихся в потоке.Заявляемые технические решения отличаотся от прототипа тем, что в качестве насадки используотся гибкие металлические ленты, в том числе для первоГО 1 второГО вариантов изобретения с поперечно надрезными по всей их длине крэямн.Это отличие позволяет сделать вывод о соответствии заявляемых технических решений критерию "новизна". Признак, отличающий заявляемые технические решени 5 от прототипа не выявлен в других технических решениях Гри изучении дзннОЙ и слекной областей техники и, следовательно, обеспечиьает заявляемым эешениягл соответстви 8 крит 8 рию существенные Отличия".На фиг,1 схемати ес.и представленпродольный разрез аппарата по перволуварианту конструкции; гг фиг.2 - поперечный разрез аппарата по первому и второмувариантам конструкции, на фиГ,3 Гиокэялента с поперечно надрезанными краями;на фиГ,4 - ГрОДОльный разрез аппарата повторому варианту конструкции; нд фиГ,ьпродольнь.й разрез аппарата по третьемуварианту конструкции, На фиг,б - поперечный разрез аппарата по третьелу вариантуконструкции,Тепломассообгленный аппараг по первому варианту фиг.1 и 2) содержит корпус 1,узел орошения 2, каплеуловитель 3, штуцерподвода газа 4, штуцер отвода газа 5, поддон для сбора воды б, размещенные вертикально и ээкоевленные с обоих концовгибкис м 8 тэллически 8 л 8 нты 7. Для усиления положительного эффекта крал гибкихметаллических лент могут быть поперечнонадрезаны по всей их длине Ииг.З),Насадкаепломассобменного аппаратаработает следу Ощим образом.На пакет гибких металлических лент 7действует движущийся вниз поток воды, который подается узлом ооошения 2 и распределяется в насадке главным образом в видепленок, стекающих по гибким металлическим лентам 7, а также поток дымовых газов,двикущиЙся с низу вверх. В зависимости Отрасхода дымовых газон возможны следую 200302210 15 20 30 35 щие режимы работы насадки, При небольших скоростях дымовых газов наблюдается колебание гибких металлических лент 7 без отрыва жидкостной пленки, что интенсифицирует теплоотдачу от газов к воде эа счет 5 турбулизации пограничного слоя. Кроме того, вибрация интенсифицирует конденсацию водяных паров, содержащихся в дымовых газов. В данном режиме пленка покрывает почти всю поверхность насадки. Повышение скорости дымовых газов вызывает усиление колебаний, частичный отрыв жидкостной пленки и ее диспергирование в каналах в виде капель, что приводит к еще белее интенсивному тепломассообмену следствие увеличения поверхности теплоуйссопереноса. Это связано с тем, что темдература гибких металлических лент 7 приближается к температуре воды, поэтому конденсация водяных паров. происходит и на поверхности жидкостной пленки, и на поверхности капель, и на несмоченных участках гибких металличееких лент 7, Передача тепла от дымовых газов к жидкости в этомслучае происходит как при неповредственном контакте, так и через несмоченную поверхность насадки. Наличие зазоров между гибкими металлическими лентами способствует равномерному распределению газожидкостйых потоков по сечению теплообменного аппарата.Тепломассообменный аппарат по второму варианту иг.2 и 4) отличается от тепломассобменного аппарата по первому варианту тем, что нижние концы вертикально размещенных гибких лент 7 находятся ниже уровйя штуцера подвода газа 4 и ограничены дистанционирующей решеткой 8. Насадка тепломассообменного аппара та работает следующйм образом.Дымовые газы, подводимые через штуцер 4, омывают.свободные концы гибких металлических лент 7, вызывая их беспорядочное движение, Ато обуславливает, по 45 сравнению с первым вариантом, более высокую турбулентность потока дымовых газов и более интенсивную вибрацию металлических лент 7. В остальном работа насадки аналогична первому варианту кон струкции.Тепломассообменный аппарат по третьему варианту конструкции(фиг,5, б) отличается от тепломассообменного аппарата по первому варианту тем, что гибкие метал. лические ленты 7 расположены горизонтально и прикреплены обоими концами либо к корпусу 1, либо к выемной корзине, устанавливаемой в корпусе 1 (не показана).Насадка тепломассобмь; ного аппарата работает следующим образом,Поток воды. подаваемый узлом орошения 2, распределяется в насадке в виде водяных пленок на поверхности гибких металлических лент 7 и капель, образующихся при перетекании воды с одной ленты на другую. В свою очередь гибкие металлические ленты 7 поперело обтекаются потоком дымовых газов, поступающих через штуцер 4, что вызывает периодический срыв вихрей с кромок гибких металлических лент 7 и интенсивную вибрацию последних. Наличие отрывных течений повышает эффективность тепломассообмена в аппарате вследствие интенсивных турбулентных пульсаций и развития поверхности тепломассопереноса, поскольку наблюдается частичный Отрыв жидкостных пленок и дробление капель за счет вибрации гибких металлических лент, а также образование газожидкостных вихрей, Кроме того, тепломассоперенос дополнйтельно осуществляется между дымовымй газами и несмоченными участками поверхности гибких металлических лент 7 аналогично описанному для первого варианта конструкции.Использование предлагаемой насадки обеспечивает следующие преимущества,Высокая эффективность тепломассобмена между дымовыми газами и водой способствует снижению габаритов контактного аппарата при сохранении необходимой его производительности.Поскольку в зависимости от расхода дымовых газов насадка работает в различных ,режймах причем с увеличением скорости дымовых газона интенсивность тепломассообмена растет, то использование предлагаемой насадки обеспечивает создание аппарата, способного работать с переменной производитеяьйостью.(56) Авторское свидетельство СССР ЬВ 1320642, кл. Р 28 Е 25(08, 1987.Авторское свидетельство СССР ЬВ 102 О 744, кл; Г 28 С 1100, 1983,Авторское свидетельство СССР М 826197, кл. Р 28 Р 25/02, 1981..1 асадка тепломассробменного аппар;па, содержащая пакет вертикально размсщенньх лент, закрепленных верхними -.:онц.ми. отличающаяся тем, что, с целью интенсиФикации процесса тепломассооб,е;ли выполнены гибкими металлич,:."., гмн и закреплены нижними концами,2, Насадка по п,1, отличающаяся тем, чн, с целью усиления процесса турбулизации, на кромках каждой ленты по всей ее ули о выполнены прорези,;), Н.-садка тепломассообменного аппао и 1;кащзя пак(,т Веп икально раз" 1 о,С1, ленГ, закреплен ых верхнимим лчагош аяся . ем, что, с целью интенсификации процесса тепломассообмена, она снабжена дистанционирующейрешеткой, ограничивающей перемещениелент в поперечном направлении, причемсвободные концы лент размещены нижерешетки.4, Насадка по п.З, отличающаяся тем,что, с целью усиления процесса турбулиза 10 ции, нэ кромках каждой ленты по всей еедлине выполнены прорези,5. Насадка, содержащая пакет горизонтально расположенных гибких лент, отличающаяся тем, что с целью повышенияэффективности процесса теплообмена,ленты выполнены металлическими и закреплены концами.