Способ утилизации тепла горячих газов

 

Изобретение м.б. использовано в установках, работающих с пенным промежуточ1й1м теплоносителем. Цель изобретения -. повьшение степени утилизации тепла отходящих газов. Для этого одновременно в пенный слой вводят дополнительную пену, содержащую пузыри меньших размеров, чем у основной пены. Это способствует турбулизации газожидкостной смеси в виде пены и обновлению контакта фаз, уменьшению диффузионных сопротивлений , позволяет увеличить коэффициент теплои массопередачи. I ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ.

РЕСПУБЛИК (so 4 F 28 П 13/00

jl3 „

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЬИЬЛ11 > .",.У-. <

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3982676/24-06 (22) 29» 11. 85 (46) 15.12.87. Бюл. Р 46 (71) Всесоюзный государственный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт "ВНИПИэнергопром" (72) А.И.Кремер, В.Е.Аракелов и Л.M.Õàâêèí (53) 621.181(088.8) (56) Мухленов И.П. и Тарата Э.Я.

Пенный режим и пенные аппараты. Л.: . Химия, 1977 с, 235-243.

Авторское свидетельство СССР

М 971441, кл. В О1 D 47/02, 1981.

Л0„„1359628 А 1 (54) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА ГОРЯЧИХ

ГАЗОВ (57) Изобретение м.б. использовано в установках, работающих с пенным промежуточным теплоносителем. Цель изобретения †. повышение степени утилизации тепла отходящих газов. Для этого одновременно в пенный слой вводят дополнительную пену, содержащую пузыри меньших размеров, чем у основной пены. Это способствует турбулизации газожидкостной смеси в виде пены и обновлению контакта фаз, уменьшению диффузионных сопротивлений, позволяет увеличить коэффициент тепло- и массопередачи. 1 ил.

1359628

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в утилизационных установках, работающих с пенным промежуточным теплоноси5 телем.

Целью изобретения является повышение степени утилизации тепла отходящих газов путем интенсификации теплообмена.

На чертеже схематически изображена установка для реализации предлагаемого способа.

Установка содержит канал 1 горячих газов с установленной в нем пер10

15 форированной тарелкой 2, над которой расположен тепловоспринимающий теплообменник 3.

На боковой стенке канала 1 установлена пористая вертикальная насадка 4.

Способ осуществляют следующим образом.

Горячий газ пропускают через перфорированную тарелку 2, на которую подают жидкий промежуточный теплоно20

25 ситель. При барботаже через последнюю образуется основной слой пены с размерами пузырей заданных размеров, вефорации тарелки 2 и консистенции промежуточного теплоносителя. Сопротивление переноса теплоты отходящих газОв определяется ламинарным пограничным слоем жидкого промежуточного теплоносителя на поверхности тепловоспринимающего теплообменника 3 и пограничным слоем неконденсирующихся газов, накапливающихся в процессе конденсации водяных паров у поверхности теплообменника 3. Для уменьшения указанного сопротивления в пенный слой вводят дополнительную пену, содержащую пузыри меньших,чем у основной пены размеров пузырей. Приведенные в движение пузыри пены ведут

40

45 себя как твердые шарики, которые способствуют разрушению пограничных слоев газа и жидкости у поверхности теп- 50 лообменника 3, турбулизации гаэожидкостной смеси в виде пены и обновлению контакта фаз, уменьшению диффузионных сопротивлений, а следовательно> и увеличению коэффициента теплои массопередачи. Мелкие пузыри пены, 55 имеющие более стабильную сферическую форму, чем крупные, препятствуют слипанию и способствуют разбиению больличина которых зависит от особеннос- 30 тей установки, например размеров перших пузырей, обеспечивают стабилизацию пенного слоя, одновременно увеличивая поверхность контакта между газом и промежуточным жидким теплоносителем. Дополнительную пену создают на установленной над пенным слоем пористой вертикальной насадкой 4, орошаемой пленкой промежуточного теплоносителя с одной стороны и пронизываемой газом с другой стороны. Например, дополнительную пену получают на вертикальной пористой керамической. или металлической насадке 4 с диаметром пор 0,10-0,25 мм. При этом отрывной диаметр пузырей, образующихся в дополнительной пене, составляет 0,81,4 мм, что в 2-3 раза меньше отрывных диаметров пузырей, образующихся в отверстиях диаметром 0,10-0,25 мм на горизонтально расположенной тарелке 2 при барботаже газа через слой жидкого теплоносителя. Даже при отверстиях в тарелке 2 в 10-20 раз больше средний диаметр пузырей в дополнительной пене будет меньше среднего диаметра пузырей при обычном барботаже в 4-5 раэ и более. При изменении нагрузки по газу и жидкому теплоносителю в широком диапазоне соотношения между их потоками, идущие на образование слоя основной пены и дополнительной, регулируют в зависимости от общей нагрузки по газу и жидкому теплоносителю и условий образования дополнительной пены. В зависимости от параметров газа и метода получения мелких пузырей предлагаемый способ может быть реализован и по другой схеме. Если отходящий горячий газ содержит примеси, забивающие поры пористой насадки 4, то -для образования дополнительной пены используют часть отходящего газа, предварительно очищенного в слое основной пены.

При этом суммарный расход циркулирующего газа — очищенного и основного неочищенного - должен обеспечивать поддержание стабильной пены без брызго-уноса. Для образования добавочной пены возможно вместо отходящего газа использование любого другого газа, например сжатого воздуха, азота, при необходимости с добавлением нейтрализующего сернистые соединения агента, например аммиака.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ утилизации тепла горячих газов путем барботирования последних

Составитель В.Князев

Техред И.Верес Корректор С.Шекмар

Редактор Э.Слиган

Заказ 6144/42

Тираж 61 2 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1359628 4 через жидкий промежуточный теплоноси- пени утилизации тепла отходящих гатель с образованием слоя основной зов путем интенсификации тепло-массопены с заданным размером пузырей, в обмена, одновременно в слой пены покотором погружен тепловоспринимающий дают дополнительную пену с размером теплообменник, о т л и ч а ю щ и и — 5 пузырей меньшим, чем у основной с я тем, что, с целью повышения сте- пены.