Гидродинамика и тепломассообмен в паро-газожидкостных аппаратах барботажного типа

Развита теория процессов гидродинамики и тепломасcообмена при непосредственном контакте жидкой и газовой фаз в особых условиях проточного барботажного слоя, разработанного авторами, который реализуется при одновременной подаче в трубчатый реактор дымовых газов и охлаждающей воды. В таком реакторе в условиях ограниченного пространства реализуется высокая относительная скорость газа и жидкости при обеспечении интенсивного перемешивания последней и непрерывного отведения нагретой жидкости из активной зоны реактора.

Выяснена физическая картина взаимодействия парогазовых включений с охлаждающей жидкостью в активной зоне проточного барботажного аппарата, получены пределы геометрических и режимных параметров характерных режимов течения двухфазного газожидкостного потока и на этой основе разработана карта режимов проточного барботажного слоя. Определены условия режима работы проточного барботажного слоя без провала жидкости на распределительной шайбе. Установлено, что гидравлическое сопротивление реактора, в основном, определяется приведенной скоростью газовой фазы и имеет характерный минимум при переходе от барботажного режима к кольцевому.

На основании исследования поля температур в активной зоне опытного контактного аппарата определены оптимальные значения геометрических и режимных параметров активного элемента контактного аппарата с проточным барботажным слоем, при которых обеспечивается минимальная материалоемкость аппарата при заданной теплопроизводительности.

Впервые получены обобщающие зависимости для средних коэффициентов тепло - и массоотдачи при охлаждении парогазовой смеси в проточном барботажном слое.

Разработана методика теплового расчета контактного утилизатора теплоты парогазовой смеси с проточным барботажным слоем, и конструктивные схемы перспективных утилизаторов теплоты отходящих газов теплогенерирующего оборудования.