Контактное устройство для тепломассообменных аппаратов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 3003866 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ey— (22) Заявлено 22.06.81 (21) 3305963/23-26 (51) М. Кд.

В 01 0 3!26 с присоединением заявки М—

Гэс дэрстввлкый камлтО (28) Приоритет

Опубликовано 15.03.83. Бюллетень .% 10

Дата опубликования описания 15.03.83

Io делам кзабретеккй и етхрмткй (M) УДК 66.015. .23.05 (088.8) Г. 3. Сахапов, Д. А. Гнеденков, В. Г. Шамсутдйнов",-.А С. Касаткин

Н. А. Николаев, Н. И. Савельев и Т. Г. Хабирова-! - -...:,:,-; j (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ

АППАРАТОВ

Изобретение предназначено для тепломассообменных аппаратов, используемых преимущественно в химической промышленности для контактирования загрязненной и склонной к полимеризации жидкости и газа.

Известно контактное устройство для тепломассообменных аппаратов, включающее установленный на арелке цилиндрический патрубок с узлом подвода жидкости в зону контакта, завихрителем в нижней части и сепарационным устройством в верхней части (1).

Основным недостатком известного контактного устройства является неэффективная работа его на загрязненных и склонных к полимеризации средах, так как U-образные трубки уз.1а подвода жидкости, а также щели и отверстия сепарационных устройств могут забиваться. Кроме того, жесткое соединение основных элементов затрудняет их ремонт и чистку.

Цель изобретения — повысить эффективность массообмена на загрязненных н склонных к полимеризации средах.

Поставленная цель достигается тем, что в контактном устройстве для тепломассообменных аппаратов, включающем установленный на тарелке цилиндрический патрубок с узлом подвода жидкости в зону контакта, завихрителем в нижней части и сепарационным устройством в верхней части, сепарацнонное устройство выполнено в виде цилиндрического насадка с отогнутыми в наружную сторону лепестками, узел подвода жидкости выполнен

10 в виде трубки с радиальным отростком, установленным в патрубке коаксиально ему, при этом тарелка выполнена с отогнутыми кромками и снабжена съемным соединением, установленным между отогнутыми кромками та15 .релки и патрубком.

Целесообразно, чтобы съемное соединение было выполнено нз закрепленного на основании тарелки пружинного пластинчатого фик20 сатора, кольца> расположенного ниже узла подвода жидкости, и уплотнителя.

При этом боковые грани лепестков выполняют с отбортовкой криволинейной формы.

3 100

На фиг. 1 изображено контактное устройство для тепломассообменных аппаратов, вертикальный разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — развертка цилиндрического патрубка, совмещенного с сепарационным устройством и завихрителем, на фиг. 4— резьбовое соединение контактного патрубка с основанием тарелки, вертикальный разрез.

Контактное устройство для теппомассообменных аппаратов состоит из основания тарелки 1, контактного патрубка 2 с завихри. гелем 3 в нижней части и сепарационным устройством 4 в верхней части, узла подвода жидкости, выполненного из соосной трубки

5 с радиальными отростками 6, периферийные концы которых закреплены в отверстиях контактного патрубка 2, Сепарационное устройство 4 выполнено в виде цилиндрического насадка с отогнутыми в наружную сторону лепестками 7. Завихритель 3 представляет собой цилиндрический насадок с лепестками 8, отогнутыми во внутреннюю сторону по линии сгиба, направленными к горизонтальной плоскости под углом

15-50 .

Контактный патрубок 2 установлен на основании тарелки 1 съемным соединением, состоящим из закрепленного на основании тарелки 1 пружинного пластинчатого фиксатора

9, кольца 10, расположенного ниже боковых отростков 6, и уплотнителя 11.

Возможна также установка контактного патрубка 2 «а основании тарелки 1 резьбовым соединением 12.

Устройство работает следующим образом.

Газ поступает в контактный патрубок 2 снизу, проходит через завихритель 3 и, совершая вращательно.поступательное движение, выходит сверху.

Жидкость с основания тарелки 1 по радиальному отростку 6 н соосной трубке 5 поступает в центральную часть конта.тного патрубка над завихрителем 3 и диспергируется закрученным потоком газа. Под действием центробежных сил диспергируемая жидкость движется к внутренней поверхности контактного патрубка 2 и образует на ней первичную пленку, которая перемещается вверх. В сепарапионном устройстве 4 жидкость, движущаяся в виде пленки, затекает на лепестки 7, откуда часть ее, огибая боковые грани лепестков 7, стекает на основание тарелки 1 по наружной поверхности контактного патрубка 2, а оставшаяся часть жидкости достигает острых концов лепестков 7 и в виде струек также поступает на основание тарелки 1.

3866 4 на контактирование также и из верхнего от15 ми в наружную сторону лепестками 7, внешние концы которых смещены по окружно36

При повышении расхода газа разряжение в центральной части контактного патрубка 2 увеличивается и жидкость начинает поступать крытого конца соосной трубки 5. Эта жидкость также диспергируется, движется к внутренней поверхности контактного патрубка 2 и соударяется с первичной пленкой, вызывая дополнительную турбулизацию и повышение эффективности массообмена. Отсутствие в узле подвода жидкости застойных зон уменьшает возможность ее,забивки при работе на загрязненных и склонных к полимеризации средах, а прямолинейность каналов для прохода жидкости облегчает их чистку и ремонт.

Сепарационное устройство 4, выполненное в виде цилиндрического насадка с отогнутысти по направлению вихревого потока, обеспечивает эффективную .сепарацию загрязненной и склонной к полимеризации жидкости.

Сепаратор может быть снабжен прямоугольными лепестками, шириной 0,1 — 0,3 d, длиной

05 — 1,0 d, которые отогнуты в наружную сторону по радиусу 0,2 — 0,5 d, а внешние концы смещены по окружности на 0,1 — 0,3 d по направленйю вихревого потока.

Сепаратор может быть снабжен косыми лепестками, шириной 0,1 — 0,3 d, длиной 0,5—

1,0 d в форме параллелограммов, наибольшая сторона которых совпадает с направлением движения жидкости и,отогнутых вдоль своих осевых линий в наружную сторону по радиусу 0,3 — 0,5 d.

Использование завихрителя 3 в виде съемной цилиндрической насадки с отогнутыми лепестками 8 облегчает его изготовление и монтаж, а относительная подвижность лепестков 8 из-за отсутствия жестких соединений позволяет удалять с их поверхности загрязнения при ремонте.

Завихритель может быть выполнен в виде съемной цилищ.оической насадки с трапе цеидальными лепестками, шириной 0,1 — 0,3 4, длиной 0,5 — 0,8 d, отогнутыми во внутреннюю сторону по линии сгиба, направленной к горизонтальной плоскости под углом 15 — 45 .

Кроме того, контактный патрубок, сепаратор и завихритель можно выполнить в виде свернутого в цилиндр листового материала с отверстиями для боковых отростков и косыми длинными лепестками.

Предлагаемое прямоточно-вихревое контактное устройство, диаметром 30 мм и 70 мм испытано на системах воздух-вода, воздухводная суспензия взвешенного дисперсного материала, воздух-водные растворы глицерина.

Выявлено, что узел подвода жидкости и сепарационное устройство не забиваются даже при частых остановках. Эксперименты по увлажнению воздуха водой показали, что нали5 100 чие соосной трубки с открытым концом обеспечивает стабильную эффективность массопереноса во всем рабочем диапазоне, которая на 15 — 20% превышает эффективность массообмена контактного устройства с закрытым верхним концом соосной трубки.

3866 6 жидкости выполнен в виде трубки с радиальным отростком, установленной в патрубке коаксиально ему, при этом тарелка выполнена с отогнутыми кромками и .снабжена съемным соединением, установленным между отогнутыми кромками тарелки и патрубком.

2. Устройство по п. 1„о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью облегчения монтажа и ремонта, съемное соединение выполнено из

10 закрепленного на основании тарелки пружинного пластннчатого фиксатора, кольца, расположенного ниже узла подвода жидкости, и уплотнителя.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ets е с я тем, что, с целью улучшения условий сепарации жидкости, боковые грани лепестков выполнены с отбортовкой криволинейной формы.

Формула изобретения

1. Контактное устройство для тепломассообменных аппаратов, включающее установленный на тарелке цилиндрический патрубок с узлом подвода жидкости в зону контакта, завихрителем в нижней части и сепарационным устройством в верхней части, о т л нч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности массообмена на загрязненных и склонных к полимеризации средах, сепарационное устройство выполнено в виде цилиндрического насадка с отогнутыми в наружную сторону лепестками, узел подвода

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 5 676295, кл. В 01 0 3/30, 1975.

1003866

ВН1111ПИ Заказ 1642/5 Тираж 686 Подписное

Филиал ППП "Патент"„г. Ужтород, ул.Проектная,4