Устройство для тепломассообмена

 

Использование: энергетика, тепломассообмен. Сущность изобретения: в вертикальном корпусе 1 размещены контактные элементы, выполненные в виде цилиндрических камер 2, имеющих индивидуальные тангенциальные патрубки 5, 6 подвода теплообменивающихся сред. В каждой камере 2 концентрично размещена диафрагма 3 с отверстием. Диафрагма 3 разделяет камеру 2 на две части, одна из которых выполнена в виде сетки 4 и используется в качестве диспергатора. В верхней части корпуса 1 расположен патрубок 7 для отвода неконденсирующихся газов, а в нижней части корпуса - патрубок 8 отвода жидкости. 2 ил.

Изобретение относится к технике тепломассообмена и может быть использовано, например, в установках для регенеративного подогрева основного конденсата отборным паром паровых турбин на энергоблоках ТЭС и АЭС, а также в химической, нефтяной и других отраслях народного хозяйства.

Наиболее близким к изобретению является конденсатор смешения, содержащий вертикальный корпус с патрубками подвода теплообменивающихся сред, патрубками отвода жидкости и неконденсирующихся газов и водораспределительное устройство, включающее сетчатый диспергатор. Однако эксплуатационные характеристики этого устройства можно улучшить.

Предлагаемое устройство содержит корпус произвольной формы с патрубками подвода теплообменивающихся сред, патрубками отвода жидкости и неконденсирующихся газов и размещенные в корпусе контактные элементы, выполненные в виде цилиндрических камер с упомянутыми патрубками подвода теплообменивающихся сред индивидуально для каждой камеры, при этом каждая из камер снабжена диафрагмой, концентрично размещенной в камере и разделяющей ее на две части, одна из которых выполнена сетчатой с образованием диспергатора, а патрубки подвода теплообменивающихся сред подключены тангенциально.

В сравнении с прототипом предлагаемое устройство позволяет получить следующий технический результат: форма аппарата дает возможность рационально размещать его даже в ограниченных условиях с дополнительным, положительным эффектом за счет технологичности устройства; меньший радиус закрутки потоков в контактных элементах повышает интенсивность тепломассообмена за счет большей скорости вращения сред, следовательно, удельные тепловые нагрузки на контактные элементы будут выше; совместное действие скоростного напора исходных сред повышает дисперсность жидкой фазы, что увеличивает поверхность взаимодействия теплообменивающихся сред и коэффициент теплопередачи; направление факела жидкости и поверхности сетки под углом, меньшим прямого, создает условия для самоочищения сетки от продуктов коррозии и других образований повышается надежность устройства.

На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

В корпусе 1 расположены контактные элементы 2, каждый из которых выполнен в виде цилиндрической камеры с глухим торцом, а на другом торце концентрично размещена диафрагма 3 и примыкающая к ней сетка 4 объемной формы с отверстием по размеру диафрагмы. К контактным элементам тангенциально подсоединены подводящие патрубки 5 и 6. В верхней части корпуса размещен патрубок 7 для отвода неконденсирующихся газов, а в днище патрубок 8 для отвода жидкой фазы.

Рабочий процесс с использованием предложенного устройства в качестве теплообменника в регенеративной схеме энергоблока ТЭС или АЭС осуществляется следующим образом.

Теплообменивающиеся среды: пар и основной конденсат по тангенциальным вводам 5 и 6 подаются на внутреннюю поверхность контактных элементов 2. Двигаясь совместно в закрученном потоке, они активно взаимодействуют и поступательно перемещаются к диафрагмам 3. Из каждого элемента поток парожидкостной смеси подается через диафрагму в виде факела (под действием центробежных сил от закрутки) на сетку 4. На сетке жидкая фаза дробится в мелкодисперсное состояние, значительно увеличивая поверхность контакта между теплообменивающимися средами. В результате обеспечивается интенсивная конденсация пара. Конденсат скапливается в нижней части корпуса и отводится через патрубок 8, а неконденсирующиеся газы отводятся через патрубок 7.

Организованная система контакта взаимодействующих сред способствует компактности аппарата. Контактные элементы используются в качестве локального закручивающего устройства. Это позволяет с высокой эффективностью использовать вращательную скорость потока для активного контакта сред.

Формула изобретения

Устройство для тепломассообмена, содержащее вертикальный корпус с патрубками отвода жидкости и неконденсирующихся газов, сетчатый диспергатор и патрубки подвода теплообменивающихся сред, отличающееся тем, что оно снабжено контактными элементами, размещенными в корпусе и выполненными в виде цилиндрических камер с упомянутыми патрубками подвода теплообменивающихся сред, выполненными индивидуальными для каждой камеры, причем каждая из камер снабжена диафрагмой с отверстием, концентрично размещенной в камере и разделяющей ее на две части, одна из которых выполнена сетчатой с образованием упомянутого диспергатора, а патрубки подвода теплообменивающихся сред подключены тангенциально.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2