Прямоточное контактное устройство
1. ПРЯМОТОЧНОЕ КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО, включающее основание, над которым pasMemeHia горизонтальная перегородка, через которую прюходит контактный патрубок, и переливные устройства, о тл Ича юще ее я тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассообмена и снижения . гидравлического сопротивления за счет увеличения поверхности контакта фаз и их турбулизации, нижний торец контактного патрубка расположен под основанием и снабжен распределительньам колпачком с центральным отверстием, а боковая поверхность патрубка выполнена перфорированной.. W СП 00 ел 05 СП
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
3(50 В 01 Р 3/26
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3382644/23-26 (22) 22.01 ° 82 (46) 07.12.83. Бюл. В 45 (72) Н.А. Войнов, А.И. Терентьев и Ю.A. Иванчин (71) Сибирский ордена Трудовога
Красного Знамени технологический ин-ститут (53) 66.015.23.05(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р 509278, кл. В Oi D 3/26, 1974.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 226552, кл. В 01 D 3/20., 1966..
„„su„„l Î58565 д (54)(57) 1. ПРЯИОТОЧНОЕ КОНТАКТНОЕ
УСТРОЙСТВО, включающее основание, над которым размещена горизонтальная перегородка, через которую проходит контактный патрубок, и переливные устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассообмена и снижения гидравлического сопротивления эа счет увеличения поверхности контакта фаз и их турбулнзации, нижний торец контактного патрубка расположен под основанием и снабжен распределительным колпачком с центральным отверстием, а боковая поверхность патрубка выполнена перфорированной..
Ф
1058565
2. Контактное устройство по п. 1, отличающееся тем, что центральное отверстие колпачка выполнено с отбортовкой.
1
Изобретение относится к конструкциям контактных устройств для проведения массообменных процессов в системе газ-пар (жидкость} .
Известен контактный элемент, вклю- 5 чающий патрубок с окнами для вывода жидкости, внутри которого установлен входной патрубок с тангенциальными щелями и в верхней части контактного элемента, расположен .кольцевой отделитель жидкой фазы (1)
Указанный контактный элемент обладает небольшой поверхностью контакта между газом (паром) и жидкостной пленкой, так как жидкостная пленка образуется только на внутренней поверхности контактного элемен.та, и высоким гидравлическим сопротивлением.
Известно прямоточное контактное устройство, выполненное в виде цилиндрического патрубка, установленное на тарелке, снабженное отбойником и горизонтально установленной перегородкой образующей камеру для жидкости совместно с плоскостью тарелки и переливным порогом вышележащей тарелки f2) . . Однако и это контактное устройство обладает невысокой поверхностью контакта между жидкостной пленкой 30 и газом (паром), так как жидкостная пленка образуется только на внут" ренней поверхности контактного патрубка и высоким гидравлическим сопротивлением из-эа наличия закреп- 35 ленного в верхней части контактного устройства отбойника.
Целью изобретения является интенсификация процесса тепломассообмена и снижения гидравлическогб сопротив- щ ления эа счет увеличения поверхности контакта фаз и их турбулизации.
Цель достигается тем, что в прямоточном контактном устройстве, 45 включающем основание, над которым размещена горизонтальная перегородка,через которую проходит контактный патрубок,и переливные устройства, нижний торец контактного патрубка расположен под основанием и снабжен распределительным колпачком с центральным отверстием, а боковая поверх-, ность патрубка выполнена перфорированной.
3. Контактное устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что контактный патрубок установлен в основании с радиальным зазором.
Центральное отверстие колпачка выполнено с отбортовкой.
Контактный патрубок установлен в основании с радиальным зазором.
Наличие цилиндрического патрубка выдвинутого за поверхность тарелки, имеющего на нижнем конце распределительный колпачок, а также наличие отверстий для вывода жидкости между полотном тарелки и цилиндрическим патрубком, позволяет образовывать жидкостную пленку не только на внутренней поверхности цилиндрического патрубка, но и на наружной поверхности цилиндрического патрубка, что увеличивает поверхность контакта фаэ между жидкостной пленкой и паром (газом).
Наличие отбортовки в верхней части цилиндрического патрубка, выполненной в форме конуса расширяющегося кверху, позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление контактного устройства, так как в этом случае нет необходимости на верхнем торце цилиндрического патрубка устанавливать отбойник, который создает гидравлическое сопротивление контактного устройства, примерно
30-40%. Отделение жидкостной плен- . ки от газа (пара) в предлагаемом контактном устройстве происходит в конически расширяющейся отбортов-. ке. Наличие плавно расширяющих сто-, рон, отбортовки позволяет жидкостной пленке без срыва транспортироваться по ее внутренней поверхности. Расширение сторон отбортовки позволяет снизить скорость газа (пара) по сечению контактного устройства в месте отделения жидкости от газа (пара) на верхнем торце отбортовки, что дает воэможность жидкости стекать на тарелку под собственным весом, беэ захвата ее воздухом. Укаэанный диапазон угла наклона образующей отбортовки 1-20 с вертикалью препятствует отрыву жидкостной пленки с поверхности отбортовки и не позволяет жидкости уноситься газовым (паровым) потоком, Дальнейшее увеличение угла наклона образующей отбортовки с вертио калью более чем на 20 приводит к срыву жидкостной пленки с ее поверхности, что вызывает резкий унос
1058565
Составитель A.Ñîíäoð
Редактор Г.Гербер Техред И,Метелева
Корректор О.Билак
Тираж 688 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Эаказ 9774/3
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 жидкости на вышележащие тарелки и их неработоспособность.
На чертеже изображена контактная ступень аппарата с предложенным контактным устройством.
Контактная ступень состоит иэ корпуса 1, внутри которой по ее сечению закреплена тарелка 2. В тарел+ ке 2 прикреплен вертикально контактный патрубок 3, к которому крепится перегородка 4. Между наружной поверхностью контактного патрубка
3 и тарелки 2 выполнены; отверстия для ввода жидкости 5. На нижнем тор-. це контактного патрубка, соосно с ним установлен распределительный колпачок б, а верхний конец цилиндрического патрубка отбортован на плавно расширяющийся к верху конус 7.
Для перетекания жидкости с тарелки на тарелку в перегородке 4 установлено переливное устройство 8. На цилиндрическом. патрубке 3 ниже тарелки 2 выполнены отверстия для ввода газа 9.
Наличие отверстий на цилиндрическом патрубке ниже тарелки позволяет увеличить приток газа (пара) и жидкостной пленки, стекающей по наружной поверхности цилиндрического патрубка, так как пар (гаэ) в этом случае проходит в цилиндрические патрубки не только через распределительные колпачки, но и через отверстия для ввода газа. Увеличение притока пара (газа) к стекающей жидкостной пленке увеличивает поверхность контакта между ними.
Прямоточное контактное устройство работает следующим образом.
Гаэ (пар) поступает в нижнюю часть цилиндрического патрубка в распределительный колпачок б и, проходя его, увлекает за собой жидкость, находящуюся в колпачке, а затем.в виде тонкой жидкостной пленки транспортирует ее по внутренней поверхности цилиндрического патрубка 3 вверх. Жидкостная фаза под действием столба жидкости в устройстве 8 поступает через отверстие для ввода жидкости 5 на наружную поверхность цилиндрического патрубка 3 и в виде жидкостной пленки стекает по ней в колпачок б. При этом происходит интенсивный массообмен как внутри контактного патрубка между транспортирующей вверх жид10 костной пленкой и поднимающимся паром (газом), так и между жидкостной пленкой, стекающей по наружной поверхности патрубка с паром (газом), находящимся в межступенчатом
15 пространстве. Отделение жидкостной пленки от пара (газа) происходит на верхнем конце цилиндрического . патрубка в отбортовке, где жидкость плавно движется по отбортовке, уменьшает свою скорость и стекает на полотно тарелки 2, а пар (гаэ), снизив свою скорость вйходит иэ контактного устройства и поступает на вышележащие тарелки.
Наличие цилиндрического патрубка выдвинутого за поверхность тарелки, имеющей на нижнем конце колпачок, а также выполнение отверстий для вывода жидкости между наружной поверхностью цилиндрического патрубка и полотном тарелки позволяет увеличить поверхность контакта пара (гаэа) с жидкостью в 1,5-2 раза, что приводит к увеличению эффективности аппарата (его КПД .
Увеличение эффективности контактного устройства уменьшает число тарелок в аппарате, снижает его металлоемкость, уменьшает высоту аппа4О рата и его габариты.
Наличие отбортовки в верхней части контактного устройства позволяет снизить гидравлическое сопротивление, уменьшить энергозатраты, следовательно, снизить себестоимость выпускаемого продукта.
J б
