Контактное устройство для колонных массообменных аппаратов

 

1. КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОЛОННЫХ МАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ, включающее основание в / 1... /а / . --..л , , ijiif L- / виде центрального кольца с жестко закрепленными на нем несущими ветвями .и выполненный из гибкого полимерного материала трубчатый теплообменный элемент, переплетенный с несущими ветвями основания ,. отл«чаюы4 йся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена за счет создания завихрения рабочих потоков, оно снабжено закрепленными на центральном кольце радиальными направляющими лопастями , установленными наклонно к горизонтальной плоскости. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что радиальные лопасти выполнены с пазами. 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что оно снабжено обоймой, при этом I наружные концы радиальных лопастей прикреплены к обойме.. (Л со со 4 СО

ÄÄSUÄÄ 1033149 A ..СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з 5д В 01 О 3/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ) " !Д

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 @у, 44fgg ""-". д/ (54) (57) 1. КОНТАКТНОЕ УСТРОЛСТВО

ДЛЯ КОЛОННЫХ МАССООБМЕННЫХ

АППАРАТОВ, включающее основание в (21) 3415917/23-26 (22) 29.03.82 (46) О?.08.83. Бюл. ¹ 29 (72) А. А. Кавера, Г. М. Сычев, Б. А. Есин и И. П. Ефременко (71) Проектно-конструкторское бюро по проектированию оборудования для производства пластических масс и синтетических смол (53) 66.015.23.05 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 466025, кл. В 01 ) 3/32, 1971.

2. Трубчатые теплообменные аппараты из пластмасс. М., ЦИНТИХимнефтемаш, 1980, с. 33-35. виде центрального кольца с жестко закрепленными на нем несущими ветвями,и выполненный из гибкого полимерного материала трубчатый теплообменный элемент, переплетенный с несущими ветвями основания,.отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена за счет создания завихрения рабочих потоков, оно снабжено закрепленными на центральном кольце радиальными направляющими лопастями, установленными наклонно к горизонтальной плоскости.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что радиальные лопасти выполнены с пазами.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что оно снабжено обоймой, при этом наружные концы радиальных лопастей прикреплены к обойме.

1033149

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к массо-теплообменпым аппаратам для дPóxô3çíûõ и трехфазных систем, и может найти применение в химической, нефтегазоперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Известно также контактное устройство, включающее тарелки с установленными над ними или под ними теплообменными трубами (1).

Такие контактные устройства позволяют обеспечить равномерное распределение температуры контактируюгцих рабочих сред по всему сечению аппарата. Однако их использование в средах с высокой корризионной активностью требует применения дорогостоящHx нержавеющих материалов и значительно утяжеляет и удорожает конструкцию массообменного аппарата.

Известно контактное устройство для теплообменных аппаратов, вклк>чаюгцсс основание в виде центрального кольца с жестко закрепленными на нем несущими ветвями и выполненный из гибкого полимерного материала трубчатый теплообменный элемент, переплетенный с несущими ветвями основания. В качестве материала трубчатого теплообменного элемента применяют фторопласт, полиэтилен и другие пластмассы.

Известное контактное устройство надежно и эффективно работает не только на двух, но и на трехфазных системах, т.е. с суспензиями.

Такие устройства при работе с агрессивными средами не требуют применения дефицитных материалов, дешевы, легки, просты в изготовлении !2).

Недостаток известных устройств заключается в том, что они не обеспечивают упорядоченного завихрения текущих рабочих сред, способствующего наиболее полному их контакту в зоне активного теплообмена, а следовательно, интенсивному проведению массообмена. Проходящие через просветы между гибкими трубками струи жидкости или суспензии получают равнонаправленное движение, при этом движущиеся под разными углами потоки могут взаимно гасить друг друга, что отнюдь пе способствует интенсификации массообмена.

Цель изобретения — интенсификация процесса массообмена за счет создания завихрения рабочих потоков.

Указанная цель достигается тем, что контактное устрсйство, включаюй(ее основание в виде центрального кольца с жестко закрепленными на нем несущими ветвями и выполненный из гибкого полимерного материала трубчатый теплообменный элемент, переплетенный с несущими ветвями Основания, снабжено закрепленными на центральном кольце радиальными направляю5

55 шими лопастями, установленными наклонно к горизонтальной плоскости.

Целесообразно радиальные лопасти выполнять с пазами для равномерной укладки по спирали трубчатого теплообменного элемента, а устройство снабжать обоймой, при этом концы радиальных лопастей прикреплены к обойме.

Наклонное расположение радиальных лопастей способствует завихрению потоков рабочих сред, проходягцих через контактное устройство, 3 следовательно, увел ичению пути их движения и интенсификации процесса массообмена.

Наличие пазов в кромках радиальных лопастей Обеспечивает равные расстояния между ветвями теплообменника, а следовательно, и Одинаковые просветы для Ilpoxoда текущих рабочих сред, что способствует равномерности процесса тсплообмена по всему сеченик> аппарата.

Наличие наружной обоймы, в которой закреплены наружные концы радиальных лопастей, способствует предотвращению проскока рабочих сред между контактным устроиством и стенкой колонного аппарата.

3 это влияет па улучшение процесса массообмена; Облегчению монтажа и демонтажа, устройств в аппарате, которые могут устанавливаться непосредственно одно на другое, либо на помещаемые между ними распорные элементы без дополнительных средств крепления; предотвращение разрушения ус1ройства, например, при использовании в пульсационпых колоннах за счет придания контактному устройству дополнительной жесткости.

На фиг. показано предлагаемое устройство, вид сверху; на фиг. 2 — разрез Л-Л на фиг. 1; на фиг. 3 -- разрез Б-Б на фиг.1

Контактное устройство включает Основание, состоящее из центрального кольца

1 и закрепленных на нем несущих ветвей

2, выполненных, например, в виде петель.

С, несущими ветвями 2 переплетены ветви трубчатого теплообменного элемента 3, выполненного из гибкого полимерного материала, например фторопласта, полиэтнле«а и т.п.

В кольце 1 закреплены также радиальные лопасти 4, на кромках которых имсются пазы 5 для равномерной укладки в tiHx трубчатого теплообменного элемента 3. Наружные концы радиальных лопастсй 4 закреплены в обоиме 6 сменными ссгментами 7, имсюшими па краях скосы, Определяющие угол наклона Ж Hfloñêoñòè лопасти 4 к гоPIi30lIT3льнОЙ пло KocTH, В li(2ToPoH Расположено устройство в рабочем положении.

Этот угол можст быть лкйьм, llo оптимальные его размеры лежат в пределах с(=10-60 в зависимости От расстояния мсжду конТ3 ÊT lI hl Ì H l строй CT Â 3 М и в I(O О и I! O Ì d H li 3 р 3 тс, высоты 3fllldp3T3 и требуемого контакта

iОЗЗ14Ч

Составитель Г. Урусова

Редактор Л. Авраменко Техред И.Верес Корректор О. Тигор

Заказ 5469/7 Тираж 688 Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 рабочих сред. Концы лопастей 4 и сегменты 7 фиксированы в обойме 6 стопорным кольцом 8.

Все детали контактного устройства могут быть выполнены из любого материала, т.е. пластмасс, керамики, металла.

Контактные устройства устанавливаются в колонном массообменном аппарате.

Трубчатые теплообменные элементы с помощью известных приспособлений, например коллекторов, сообщают с источником 10 подачи тепло- или хладагента. В аппарат подают рабочие среды, например газ и суспензию. Проходя вдоль контактных устройств, рабочие среды контактируют с трубчатыми теплообменными элементами и нагреваются или охлаждаются до необходи15 мой температуры. Благодаря наличию наклонно установленных радиальных лопас тей и образованных ими наклонных про. ходов, рабочие среды «закручиваются» в пространстве между двумя контактными устройствами, время их контакта увеличивается за счет увеличения пути контакта, а процесс массообмена интенсифицируется.

Контактные устройства могут устанавливаться по высоте массообменного аппарата так, что углы наклона лопастей каждых двух соседних устройств противоположны. что вызывает изменение направления закручиваемого потока.

Наличие сменных сегментов позволяет легко изменять угол наклона лопастей.