【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于换热设备，尤其涉及一种气液接触式换热装置及方法。
技术介绍
1、气液直接接触换热技术因其传热效率高、结构简单等优点，在工业生产中得到广泛应用。现有的气液直接接触换热设备主要包括填料塔、喷淋塔等类型。其中，填料塔通过填料增加气液两相的接触面积，但存在气液分布不均等问题；喷淋塔依靠液体雾化提高传热效果，但容易出现液滴夹带、能耗较大的缺点。
2、目前，常见的气液直接接触换热设备普遍存在以下问题：首先，气液两相接触不充分，换热效率有待提高；再次，运行过程中容易出现气液分布不均、液体夹带等问题，影响设备的稳定运行。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷或不足，本专利技术提供了一种气液接触式换热装置及方法，能够实现气液两相充分接触，提高换热效率，同时避免气液分布不均，液体夹带问题，保证设备稳定运行。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术的实施例提供了一种气液接触式换热装置，包括筒体，所述筒体外侧套设有套筒，套筒与筒体之间形成气体通道，所述筒体内部并排设置有多组静态混合元件，所述静态混合元件包括中空静态混合元件，所述中空静态混合元件由多个结构片合围而成，所述结构片内部中空，且表面开设有多个气孔，所述气孔与气体通道相连通。
4、进一步地，所述筒体一端设置有液体入口，筒体远离液体入口的一端设置有筒体出口，所述套筒靠近液体入口设置。
5、进一步地，所述套筒顶部靠近液体入口的一端设置有气体入
6、进一步地，所述静态混合元件还包括实心静态混合元件，多个中空静态混合元件并排设置在靠近气体入口的一端，多个实心静态混合元件并排设置在中空静态混合元件远离气体入口一侧。
7、进一步地，中空静态混合元件和实心静态混合元件均是由四个梯形结构片组成，相邻两个结构片之间间隔设定距离，且相邻两个结构片之间的夹角保持为30度，四个梯形结构片合围成圆台结构。
8、进一步地，中空静态混合元件的四个梯形结构片内部中空设置，其靠近筒体内壁的一端开口设置，远离筒体一端封闭设置。
9、进一步地，所述筒体内壁上开设有多个通气口，所述结构片开口端固定在通气口处，且通过通气口与气体通道相连通。
10、进一步地，中空静态混合元件远离筒体内壁一端气孔密度大于靠近筒体内壁一端气孔密度。
11、进一步地，相邻两组静态混合元件中的后一组静态混合元件，在空间位置上由前一组静态混合元件通过绕中心轴顺时针旋转45度而形成。
12、第二方面，本专利技术的实施例提供了一种气液接触式换热方法，利用如上所述的一种气液接触式换热装置，包括以下步骤：
13、在使用过程中，气体从套筒顶部的气体入口进入套筒内，经气体通道进入中空静态混合元件内部空腔，在压力差的驱动下，气体通过结构片表面的气孔以气泡形式喷射而出，同时液体从液体入口进入筒体，气泡与液体相遇进行换热，经充分换热后的气液混合物最终从筒体出口流出。
14、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
15、1、本专利技术通过在筒体内部并排设置多个中空静态混合元件，且中空静态混合元件外表面开设多个气孔，气孔与气体通道相连通，气体通过中空静态混合元件表面的气孔喷射而出，形成大量细小均匀的气泡，液体从液体入口水平进入筒体内，与气泡发生接触，气体以气泡形式与液体相接触，显著提高了气液接触的均匀性和稳定性，同时实现了气体的均匀分配，保证了气液两相接触充分，有效提高换热效率。
16、2、本专利技术通过在筒体内部设置多组静态混合元件，静态混合元件由四片梯形结构片合围而成，相邻两个结构片之间间隔设定距离，且相邻两个结构片之间的夹角保持为30度，同时相邻两组静态混合元件中的后一组静态混合元件，在空间位置上由前一组静态混合元件通过绕中心轴顺时针旋转45度而形成，在静态混合元件的特殊结构作用下，气液两相发生强烈的掺混与换热，气液混合物在流动过程中，受到中空静态混合元件和实心静态混合元件的导流和扰动作用，形成复杂的湍流流场，进一步强化了传质传热过程，且多组静态混合元件的序列布置，确保了气液两相有足够的接触时间，同时避免了混合死区的形成，避免出现气液分布不均、液体夹带的问题，经过充分换热的气液混合物最终从筒体出口流出。
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1.一种气液接触式换热装置，其特征在于，包括筒体，所述筒体外侧套设有套筒，套筒与筒体之间形成气体通道，所述筒体内部并排设置有多组静态混合元件，所述静态混合元件包括中空静态混合元件，所述中空静态混合元件由多个结构片合围而成，所述结构片内部中空，且表面开设有多个气孔，所述气孔与气体通道相连通。
2.如权利要求1所述的一种气液接触式换热装置，其特征在于，所述筒体一端设置有液体入口，筒体远离液体入口的一端设置有筒体出口，所述套筒靠近液体入口设置。
3.如权利要求2所述的一种气液接触式换热装置，其特征在于，所述套筒顶部靠近液体入口的一端设置有气体入口，所述气体入口与液体入口的轴线相互垂直。
4.如权利要求1所述的一种气液接触式换热装置，其特征在于，所述静态混合元件还包括实心静态混合元件，多个中空静态混合元件并排设置在靠近气体入口的一端，多个实心静态混合元件并排设置在中空静态混合元件远离气体入口一侧。
5.如权利要求4所述的一种气液接触式换热装置，其特征在于，中空静态混合元件和实心静态混合元件均是由四个梯形结构片组成，相邻两个结构片之间间隔设定
6.如权利要求1所述的一种气液接触式换热装置，其特征在于，中空静态混合元件的四个梯形结构片内部中空设置，其靠近筒体内壁的一端开口设置，远离筒体一端封闭设置。
7.如权利要求6所述的一种气液接触式换热装置，其特征在于，所述筒体内壁上开设有多个通气口，所述结构片开口端固定在通气口处，且通过通气口与气体通道相连通。
8.如权利要求1所述的一种气液接触式换热装置，其特征在于，中空静态混合元件远离筒体内壁一端气孔密度大于靠近筒体内壁一端气孔密度。
9.如权利要求1所述的一种气液接触式换热装置，其特征在于，相邻两组静态混合元件中的后一组静态混合元件，在空间位置上由前一组静态混合元件通过绕中心轴顺时针旋转45度而形成。
10.一种气液接触式换热方法，利用如权利要求1-9任一项所述的一种气液接触式换热装置，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种气液接触式换热装置，其特征在于，包括筒体，所述筒体外侧套设有套筒，套筒与筒体之间形成气体通道，所述筒体内部并排设置有多组静态混合元件，所述静态混合元件包括中空静态混合元件，所述中空静态混合元件由多个结构片合围而成，所述结构片内部中空，且表面开设有多个气孔，所述气孔与气体通道相连通。
2.如权利要求1所述的一种气液接触式换热装置，其特征在于，所述筒体一端设置有液体入口，筒体远离液体入口的一端设置有筒体出口，所述套筒靠近液体入口设置。
3.如权利要求2所述的一种气液接触式换热装置，其特征在于，所述套筒顶部靠近液体入口的一端设置有气体入口，所述气体入口与液体入口的轴线相互垂直。
4.如权利要求1所述的一种气液接触式换热装置，其特征在于，所述静态混合元件还包括实心静态混合元件，多个中空静态混合元件并排设置在靠近气体入口的一端，多个实心静态混合元件并排设置在中空静态混合元件远离气体入口一侧。
5.如权利要求4所述的一种气液接触式换热装置，其特征在于，中空静态混合元件和实心...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩辉，何毅，李玉星，朱建鲁，刘亮，胡其会，严於涵，胡人仁，李东阳，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：
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