Контактное устройство
1.КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО для тепломассообменных аппаратов, включакяцее основанле с отверстиями и поддон, расположенный под отверстием с образованием резонирующей полости , отличающееся тем. что, с целью уменьшения гидравлического сопротивления, полость выполнена кольцевой формы сО следующими соотношениями: 0,3 -|-«2,7; 1, а,,3, где И - высота устья полости; d - диаметр отверстия в основании тарелки; D - дигихетр полости; -диаметр отверстия поддона. 5 2. Устройство по п. 1, о т л и - . чающееся тем, что края отвер стия выполнены расширяюоцшися по направлению потока.
СООЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
4(51) В 01 D 3 30
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н JLBVOPGKOMV СВИЩТЫВСТВМ (21) .3598386/23-26 (22) 27.05.83 (46) 07.03.85. Вюл.р 9 (72),П.П.Ермаков и В.М.Задорский (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт нм.Ф.Э.Дзержинского (53) 66.048 375(088 ° 8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР
Ю 423481, кл. В 01 D 3/30, 1974.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке 3445168/26, кл.В 01 Р 3/30, 1982. (54)(57) 1.КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО для тепломассообменных аппаратов, включающее основание с отверстиями и поддон, расположенный под отверстием с образованием резонирующей полос ти, о т л и ч а ю щ е е с я тем, „„SU„„ 1143433 А что, с целью уменьшения гидравлического сопротивления, полость выполнена кольцевой формы сб следующими соотношениями:
Ор3 4 -д-4 2t7f
Н
1ф54 д 5у
0 8 а 4 1,3
Дь. где Н вЂ” высота устья полостиу
d - диаметр отверстия в основании тарелки;
D - диаметр полости й„- -диаметр отверстия поддона.
2. Устройство по п.l о т л и ч а ю щ е е с я тем, что края отве стия выполнены расширяющимися по направлению потока.
1143433
Изобретение относится к тепломассообменным контактным аппаратам для взаимодействия газ-жидкость и может применяться в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности.
Известна клапанная тарелка, содержащая основание с газовыми патрубками, выполненными в виде сопла, которое снабжено кольцевой проточкой, расположенной в узком сечении сопла Pl) .
Наиболее близким к изобретению является контактное устройство для тепломассообменных аппаратов, содержащее полотно с отбортованным вниз отверстием, диаметр которого больше диаметра отверстия в полотне контактного устройства j2) .
Недостатком известных устройств является низкая интенсивность тепломассообмена вследствие низкой интенсивности высокочастотных колебаний, которые возникают при проходе газа через известные устройства.
Кроме того, известные устройства имеют повышенное гидравлическое сопротивление, сложны по конструкции, что вызвано низкой степенью преобразования динамического напора газа в высокочастотные колебания.
Цель изобретения — уменьшение гидравлического сопротивления и ин-. тенсификация тепломассообмена путем создания интенсивных высокочастотных колебаний.
Цель достигается тем, что в кон.тактном устройстве, включающем основание с отверстиями и поддон, расположенный под отверстием с образованием резонирующей полости, последняя выполнена кольцевой формы со следующими соотношениями:
Н
О 3(---- < 2,7
I и
1,54 — (5;
D с
0,8с- < 1,3, йи
Таким образом, для исследуемых !,диаметров d=0,032-0,04 м и скорости
З0 газа в отверстии 10-30 м/с получено звуковое давление 6-400 Па, которое значительное превышало фоновое при следующем соотношении размеров резонирующей кольцевой полости кон35 тактного устройства:
0,3 с---- с 2,7;
1,5 < D,: 08 (" а 13. 65 где Н вЂ” высота устья полости; d — диаметр отверстия в основании тарелки; D - диаметр полости; d - -диаметр отверстия поддона. l1 Кроме того, края отверстия выполнены расширяющимися по направлению потока. На чертеже изображено контактное устройство, продольный разрез. Контактное устройство состоит из основания 1 с отверстием 2 и кольцевого поддона 3 с отверстием 4, образующего с основанием кольцевую резонирующую полость 5. Отверсия выполнены с краями 6 и 7, которые расширяются по направлению по- тока. Контактное устройство работает следующим образом. Газ подается снизу вверх, а жидкость находится на основании 1.При прохождении газа через отверстия 2 и 4 будут образовываться интенсивные колебания газа. Наложение высокочастотных колебаний на процессы взаимодефствия газ-жидкость интенсифицируют их. Исследования акустических параметров при прохожцении газа через различные контактные устройства проводят на колонне диаметром 0,31 м. На торце колонны устанавливают исследуемые контактные устройства,отверстия в них выполняют с цилиндрическими краями. Внутри колонны укрепляют по периферии пьезоэлектрические датчики, сигнал от которых направляется в анализатор спектра СЧ-48.Эвуковое давление расчетным. путем пересчитывают на давление контактного устройства. Результаты исследования приведены в таблице. Исследования проведены для двух основных диаметров отверстий, равных 0,032 и 0,04м. Максимум звукового давления приходится при и й„0, 3 й, НсО 3 2й При оптимальных соотношениях размеров устройства коэффициент гидравлического сопротивления контактного устройства снажался при Re = 104- 5 10+ до 1,4, в то время как этот же коэффициент при прохождении газа через одиночное отверстие составлял порядка 2,8-3. Исследования показали, что выполнение края отверстия расширяющимся по направлению потока увеличивает до 2-3 раз звуковое давление. Исследования, проведенные по сульфатной методике на тарелках с контактными устройствами, диаметр прохода газа которых составлял 0,015 и 0,03 м, показали, что при скоростях газа по колонне 0,151,2 м/с объемный коэффициент массоотдачи увеличивается в 1,16-1,9 1143433 Скорость газа в отверстии контактного устройства, м/с Звуковое давление, Па Н dn D.d 0,29 10-30 1,5 10-30 0,29 10-30 0,3 1,5 ъ7 10-30 0,3 )20 0,3 10- 30 10-30 2,7 1,5 10-30 2,7 i10 10-30 2,7 10-30 2,7 10-30 10-30 О., 3 1,4 0,29 0,3 10-15 0,8 0,7 0,3 0,3 10-30 10-30 1,3 0,3 0,3 10-30 J. 0-20 1,4 ВНИИПИ Заказ 798/6 Тираж 659 Подписное Филиал ППП "Патент", .г. Ужгород, ул. Проектная,4 раза с поддонами, у которых резонирующая кольцевая полость выполнена по указанным соотношениям, по сравнению с тарелками без поддонов. Высота светлого слоя жидкости на тарелках 0,066-0,132 м, 5 свободное сечение тарелки 3-6%. Технико-экономическая эффективность изобретения по сравнению с известной клапанной тарелкой заключается в увеличении производи- 10 тельности аппарата в 1,2-1,6 раза при уменьшении гидравлического сопротивления проходу газа. При установлении контактных устройств в реакторе оэонирования циансодержащих 15 стоков гальванических цехов эа счет уменьшения расхода озона и его выброса в атмосферу. на 20-30Ъ, а также уменьшения расходов реагентов годовой социально-экономический эффект от применения реактора производительностью 10 м9/ч составит более 100 тыс.руб. При использовании аппарата с предлагаемыми устройствами отпадает необходимость в камере смешения и нейтрализации оэоно-воздушной смеси объемом 80 м . Капитальные затраты на строительство такой камеры составляют 60.тыс.руб, а себестоимость только нейтрализации оэоно-воздушной среды при добавлении в камеру щелочи составляет 0„5 руб/м стоков. 
