Контактний тепло-масообмінний апарат

Реферат: Контактний тепло-масообмінний апарат містить корпус з газопідвідним та газовідвідним патрубками, патрубки для підведення та відведення рідини, теплопередавальні елементи у вигляді перфорованих, в нижній частині, труб із змінним поперечним перерізом, закріплених в нижній та верхній трубних дошках так, що кінці їх із більшим поперечним перерізом виступають над верхньою трубною дошкою, причому звужений кінець теплопередавальних елементів, перекритий діафрагмою з отвором, зміщеним до одної з твірних внутрішньої поверхні теплопередавальних елементів. UA 112989 U (54) КОНТАКТНИЙ ТЕПЛО-МАСООБМІННИЙ АПАРАТ UA 112989 U UA 112989 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель, яка заявляється, стосується теплообмінної апаратури і може бути використана в теплотехнічних установках та системах утилізації вторинних енергоресурсів для охолодження газу та нагрівання рідини. Відомий нагрівник текучої рідини [1], який містить циліндричний вертикальний корпус з верхнім газопідвідним та нижнім газовідвідним патрубками, патрубки підведення холодної та відведення нагрітої води, теплопередавальні елементи, у вигляді перфорованих в нижній частині вертикальних труб, закріплених в верхній та в нижній трубних дошках, так, що вони виступають над верхньою трубною дошкою. Недоліком аналогу є складність конструкції та низька стійкість барботажного режиму в теплопередавальних елементах при зміні режимних параметрів. Найбільш близьким до пропонованої корисної моделі є нагрівник текучої рідини [2], який містить корпус з газопідвідним та газовідвідним патрубками, патрубки для підведення холодної та відведення гарячої текучої рідини, теплопередавальні елементи, у вигляді перфорованих в нижній частині труб, закріплених в нижній та верхній трубних дошках так, що вони виступають над верхньою трубною дошкою. Теплопередавальні елементи в напрямку до нижньої трубної дошки виконані із зменшеною площею поперечного перерізу, при збереженні постійного периметру. Недоліком відомого нагрівника є низька інтенсивність обмінних процесів у його теплопередавальних елементах. В основу заявленої корисної моделі поставлена задача інтенсифікації процесу тепломасообміну у теплопередавальних елементах контактного тепло-масообмінного апарата шляхом того, що звужений кінець теплопередавальних елементів перекритий діафрагмою з отвором, який зміщений до одної з твірних внутрішньої поверхні теплопередавального елемента. Поставлена задача вирішується тим, що контактний тепло-масообмінний апарат, який містить корпус з газопідвідним та газовідвідним патрубками, патрубки для підведення та відведення рідини, теплопередавальні елементи у вигляді перфорованих, в нижній частині, труб із змінним поперечним перерізом, закріплених в нижній та верхній трубних дошках так, що кінці їх із більшим поперечним перерізом виступають над верхньою трубною дошкою. Новим є те, що звужений кінець теплопередавальних елементів перекритий діафрагмою з отвором, який зміщений до одної з твірних внутрішньої поверхні теплопередавального елемента. Таке виконання контактного тепло-масообмінного апарата забезпечує появу в теплопередавальних елементах вихрового руху, який інтенсифікує в них процеси тепломасообміну. Суть корисної моделі пояснено кресленнями де: - на фіг. 1 зображено загальний вигляд контактного тепло-масообмінного апарата у розрізі; - на фіг. 2 - показано вигляд на верхню частину теплопередавального елемента; - на фіг. 3 - показано вигляд на нижню частину теплопередавального елемента. Контактний тепло-масообмінний апарат складається з корпусу 1 (фіг. 1), газопідвідного 2 та газовідвідного 3 патрубків, патрубків для підведення 4 та відведення 5 рідини, теплопередавальних елементів 6, нижньої 7 та верхньої 8 трубних дощок, а також діафрагм 9, які частково перекривають звужені кінці теплопередавальних елементів. Контактний тепло-масообмінний апарат працює наступним чином: Холодна вода надходить через патрубок 4 в нижню частину контактного тепломасообмінного апарата в простір над нижньою трубною дошкою 7. Димові гази поступають через патрубок 2, у теплопередавальні елементи 6, а крізь отвори 10 подається холодна вода, що утворює в теплопередавальних елементах 6 проточний барботажний шар. При збільшенні витрат димових газів (швидкості) зона барботажного шару зміститься в переріз теплопередавального елемента з більшою площею поперечного перерізу, при зменшені витрат димових газів (швидкості) зона барботажного шару зміститься в переріз теплопередавального елемента з меншою площею поперечного перерізу. Перекриття діафрагмою 9 з отвором, який зміщений до одної з твірних внутрішньої поверхні теплопередавального елемента, звужених кінців теплопередавальних елементів 6 забезпечує появу в них вихрового руху газорідинної суміші, що інтенсифікує обмінні процеси в контактному тепло-масообмінному апараті. За час контакту води та газів між ними відбувається теплообмін, в результаті якого вода нагрівається, а гази охолоджуються. Охолодженні гази відділяються від нагрітої води, яка відводиться через патрубок 5 споживачам, а димові гази відводяться з контактного тепломасообмінного апарата через патрубок 3. Таким чином, забезпечується стійка робота пристрою при змінних режимах його роботи із стабільно високою інтенсивністю процесу тепломасообміну. 1 UA 112989 U Запропоноване технічне рішення дає можливість створювати ефективні контактні тепломасообмінні апарати для енергетики, хімічної промисловості та холодильної техніки. 5 Джерела інформації: 1. Патент України на корисну модель № 22852V "Нагрівник текучої рідини", МПК F24H 6/00, опубл. 25.04.2007. 2. Патент України на корисну модель №72725, "Нагрівник текучої рідини", МПК F24H 6/00, опубл. 27.08.2012. 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Контактний тепло-масообмінний апарат, що містить корпус з газопідвідним та газовідвідним патрубками, патрубки для підведення та відведення рідини, теплопередавальні елементи у вигляді перфорованих, в нижній частині, труб із змінним поперечним перерізом, закріплених в нижній та верхній трубних дошках так, що кінці їх із більшим поперечним перерізом виступають над верхньою трубною дошкою, який відрізняється тим, що звужений кінець теплопередавальних елементів перекритий діафрагмою з отвором, зміщеним до одної з твірних внутрішньої поверхні теплопередавальних елементів. 2 UA 112989 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3