Контактный теплообменник для двух несмешивающихся жидкостей

 

Союз Советских

Социапнстмческих

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21. 03. 78 (21) 2592016/24-06 с присоединением заявки М (23) П риоритет(5I)N. Кл.

F 28 С 3/04

3Ьеудвретееиный камитет

СССР ио делам изобретений и аткрытий

Опубликовано 23. 08. 82. Бюллетень М 31

Дата опубликования описания 23.08. 82 (53) УДК 621. 565. .931.1(088. 8) (72) Авторы изобретения

В. К. Заставнюк и Е. А. Малаха

Макеевский инженерно-строительный институт (71) Заявитель (54) КОНТАКТНЬ}Й ТЕПЛООБМЕННИК ДЛЯ ДВУХ

НЕСМЕШИВАЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к конструкциям контактных теплообменников с встроенными насадками, осуществляющими передачу тепла от одной жидкости к другой путем непосредственного контакта, и предназначенных для использования в термоопреснительных, выпарных, холодильных, экстракционных и других установках при нагреве, охлаждении или экстракции несмешиваю о щихся жидкостей °

Известны контактные теплообменники для двух несмешивающихся жидкостей, содержащие корпус, в котором размещена насадка в виде вертикальных стержней, укрепленных по торцам в дисках и свободно пропущенных в средней части через отверстия распределительных решеток (1), В известных теплообменниках процесс покрытия стержней жидкостью основан на увлажнении их жидкостью, имеющей лучшую смачиваемость по сравне2 нию с другой жидкостью, а отсюда и лучшую сцепляемость этой жидкости с поверхностью прутков. Последнее вызывает торможение движения жидкости, покрывающей прутки вплоть до прекращения ее движения при критической толщине пленки, когда силы сцепления жидкости с поверхностью прутка становятся равными силам, пробуждающим движение пленки, т.е. гравитационным силам. При таком методе увлажнения нельзя регулировать толщину пленки жидкости на поверхности прутков, при которой гравитационные силы превосходили бы силы сцепления, т.е. нельзя воздействовать на создание организованного турбулентного движения пленки при определенной скорости, и как следствие, нельзя интенсифицировать процессы теплообмена и гидродинамики в контактном теплообменнике. Этот недостаток вызывает низкую производительность аппарата при сравнительно больших габаритных размерах.

3 95341

Цепь изобретения - интенсификация теплообмена.

Цель достигается тем, что стержни в нижнем диске укреплены подвижно посредством натяжных пружин. 5

Отверстия распределительных решеток выполнены в виде конусов, расширяющихся по ходу движения среды, смачивающей стержни.

При этом стержни насадки имеют винтообразную поверхность.

На фиг. 1 изображен контактный теплообменник,общий вид; на фиг.2узел крепления насадки в нижнем диске.

Контактный теппообмен1ик имеет корпус 1, в рабочую часть которого вмонтирована свободно плавающая вертикальная насадка в виде стержней 2.

На концах корпуса на фланцах крепятся камеры 3 и 4 для ввода и вывода жидкостей, перегороженные распределительными решетками g со множеством конических отверстий 6, по центру которых проходят стержни 2.

В крышках корпуса размещены диски 7, к верхнему из которых стержни крепятся неподвижно, а к нижнему подвижно, с помощью натяжных пружин

8. На камерах 3 и 4 размещены патруб- з0 ки 9 и 10 соответственно для подвода и отвода диспергированной жидкости и патрубки 11 и 12 для подвода и отвода жидкости, находящейся в сплошной фазе. Стержни 2 насадки имеют

35 винтообразную поверхность.

Контактный теплообменник работает следующим образом, Греющая жидкость (синтетическое масло, жидкий парафин, минеральное масло) подается через патрубок 9 в камеру 3 под давлением, превышающим давление в рабочей части корпуса теплообменника. Это создает определенный перепад давлений на входе и выходе

45 конических отверстий в распределитель ной решетке и подаче с определенной скоростью греющей жидкости вдоль поверхности насадки. Величина орошения и толщина пленки на поверхности

50 стержней 2 регулируется изменением перепада давления в подающей камере

3 и рабочей части корпуса 1 теплообменника. Сбор диспергированной на пленки жидкости осуществляется в сборной камере 4, откуда она отводится от контактного теплообменника через патрубок 10.

Вторая жидкость, в частности высокоминерализованная вода, подается в камеру 4 через патрубок 11, проходит сплошным потоком между движущих ся в противотоке вдоль направляющих стержней 2 пленок греющей жидкости, и подогретая выводится через патрубок 12 из теплообменника. Для нагрева высокоминерализованной воды выше 1000С теплообменник работает под давлением, исключающим процесс вскипания воды.

Предлагаемая конструкция контактного теплообменника позволяет создавать оптимальные режимы гидродинамики и тепломассообмена, при которых значительно увеличивается производительность контактного теплообменника по сравнению с другими конструкциями таких теплообменников.

Формула изобретения

1. Контактный теплообменник для двух несмешивающихся жидкостей, содержащий корпус, в котрром размещена насадка в виде вертикальных стержней, укрепленных по торцам в дисках и свободно пропущенных в средней части через отверстия распределительных решеток, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, стержни в нижнем диске укреплены подвижно посредством натяжных пружин.

2. Теппообменник по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что отверстия распределительных решеток выполнены в виде конусов, расширяющихся по хо-. ду движения среды, смачивающей стержни.

3. Теплообменник по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что стержни насадки, имеют винтообразную поверхность.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии 1074231, кл. В 1 F опублик. 1967.

953417

Ьод греют жидносяи дыха

ЙРы

Фиг. 7

Фиг.

8НИИПИ Заказ 6256/66 Тираж 685 Подписное ох

АР пыход гр жиднос

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4