Контактный теплообменник

 

Использование: контактный теплообменник может быть использован в энергетике, а также химической, металлургической и других отраслях. Сущность изобретения: газ поступает в теплообменный элемент - кольцевой конусный лопаточный завихритель, в межлопаточные каналы которого по трубопроводу подачи жидкости, поступает жидкость в кольцевой коллектор жидкости и далее через радиальные отверстия (сопла), в межлопаточные каналы конусного завихрителя теплообменного элемента, где контактирует с закрученным газом. Поток газа о диспергируемой на мелкие частицы жидкости образует развитую поверхность контакта, где и происходит интенсивный теплообмен. Далее газ вместе с жидкостью закручивается в кольцевом конусном лопаточном завихрителе теплообменного элемента, ускоряется и выходит в сепарационную камеру, в которой в результате центробежного эффекта жидкость продолжает двигаться по внутренней стенке корпуса, далее стекает по закрылкам, колпачку в поддон и через сливную трубу жидкость выводится из контактного теплообменника, а газ, отделенный от жидкости, в сепарационной камере, через центральный патрубок отвода газа удаляется из контактного теплообменника. 1 з.п.ф.лы, 1 ил.

Изобретение относится к энергетической, химической, металлургической и другим отраслям промышленности, где осуществляется отвод ( подвод) тепла при непосредственном контакте теплоносителей.

Известен контактный теплообменник (градирня), содержащий трубопровод теплой воды, теплообменные элементы, вытяжную башню, водосборный бассейн, трубопровод отвода охлаждающей воды [1] Недостатком аналога является громоздкость сооружения и большой унос охлаждающей воды.

Известен контактный теплообменник, выбранный в качестве прототипа, содержащий патрубки подачи и отвода газа, трубопровод подачи воды (жидкости), теплообменный элемент, сепарационную камеру, сливную трубу [2] Недостатком прототипа является относительно низкая его эффективность.

Предлагаемый контактный теплообменник решает задачу повышения его эффективности.

Решаемая задача достигается тем, что контактный теплообменник, содержащий сепарационную камеру, сообщенную на входе с теплообменным элементом, выполненным в виде кольцевого лопаточного завихрителя с каналами между лопатками, а на выходе с поддоном, имеющим сливную трубу, а также патрубок отвода газа и трубопровод подвода жидкости снабжен патрубком подвода газа и кольцевым коллектором с внутренними радиальными отверстиями, причем лопаточный завихритель выполнен в виде конуса, сообщенного с сепарационной камерой через его меньшее основание и с патрубком подвода газа через большее основание, а кольцевой коллектор подключен к трубопроводу подвода жидкости и установлен вокруг большего основания конуса, при этом радиальные отверстия коллектора, выполненные в виде сопел, размещены в упомянутых каналах между лопатками.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлено продольное сечение предлагаемого контактного теплообменника.

Контактный теплообменник содержит патрубок 1 подачи газа, патрубок 2 отвода газа, трубопровод 3 подачи жидкости, теплообменный элемент 4, сепарационную камеру 5, включающую корпус 6, подсоединенный к выходу теплообменного элемента 4, закрылки 7, колпачок 8, поддон 9, сливную трубу 10, кольцевой коллектор жидкости 11, с радиальными отверстиями (соплами) 12.

Контактный теплообменник работает следующим образом. По патрубку 1 подвода газ поступает в теплообменный элемент 4 кольцевой конусный лопаточный завихритель, в межлопаточные каналы которого по трубопроводу 3 подачи жидкости, поступает жидкость в кольцевой коллектор 11 жидкости и далее через радиальные отверстия (сопла) 12, в межлопаточные каналы конусного завихрителя теплообменного элемента 4, где контактирует с закрученным газом. Поток газа с диспергируемой на мелкие частицы жидкости образует развитую поверхность контакта, где и происходит интенсивный теплообмен.

Продолжая контактировать газ вместе с жидкостью закручивается в кольцевом конусном лопаточном завихрителе теплообменного элемента 4, ускоряется и выходит в сепарационную камеру 5, в которой в результате центробежного эффекта капли жидкости продолжают двигаться по внутренней стенке корпуса 6, далее стекает по закрылкам 7, колпачку 8 в поддон 9 и через сливную трубу 10 жидкость выводится из контактного теплообменника, а газ, отделенный от жидкости в сепарационной камере 5, через центральный патрубок 2 отвода газа удаляется из контактного теплообменника.

Выполнение теплообменного элемента в виде кольцевого конусного лопаточного завихрителя позволяет в 1,5 раза увеличить интенсивность теплообмена и теплонапряженность объема реактивного пространства.

Формула изобретения

1. Контактный теплообменник, содержащий сепарационную камеру, сообщенную на входе с теплообменным элементом, выполненным в виде кольцевого лопаточного завихрителя с каналами между лопатками, а на выходе с поддоном, имеющим сливную трубу, а также патрубок отвода газа и трубопровод подвода жидкости, отличающийся, тем, что снабжен патрубком подвода газа и кольцевым коллектором с внутренними радиальными отверстиями, причем лопаточный завихритель выполнен в виде усеченного конуса, сообщенного с сепарационной камерой через его меньшее основание и патрубок отвода газа через большее основание, а кольцевой коллектор подключен к трубопроводу подвода жидкости и установлен вокруг большего основания конуса, при этом радиальные отверстия коллектора размещены в упомянутых каналах между лопатками.

2. Теплообменник по п.1, отличающийся тем, что радиальные отверстия коллектора выполнены в виде сопел.

РИСУНКИ

Рисунок 1