Тепло-массообменный аппарат

 

1. ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ, содержащий корпус с расположенными по его высоте контактными ступенями, центральная часть каждой из которых вьтолнена в виде полого вала с отверстиями, генераторы магнитного поля, установленные снаружи корпуса, отличающийс я тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена за счет увеличения времени контакта взаимодействующих фаз и равномерного распределения газа по сечению аппарата. а также снижения износа его узлов, контактные ступени снабжены полыми спаренными и сплошными лопастями, соединяющими центральную часть с периферийной, выполненной в виде короткозамкнутого ротора асинхронного электродвигателя, причем валы со стороны хода легкой фазы снабжены раструбами с цилиндрической отбортовкой и имеют горизонтальную перегородку, расположенную выше уровня полых лопастей, выполненных с отверстиями щелевого типа. 2.Аппарат по п. 1, о т л и- i чающийся тем, что отверстия полого вала расположены выше уровня горизонтальной перегородки. 3.Аппарат попп.1 и 2, о т л ичающийс я тем, что полые лопасти имеют переменное сечение. 4.Аппарат по пп. 1 и 3, отличающийся тем, .что щелевые отверстия имеют переменную ширину. Ji О

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 01 D 3/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3663134/23-26 (22) 09. 11.83 (46) 07.08.85.. Бюл. Ф 29 (72) А.И. Соколенко, П.П. Ермаков, И.Ф. Степанец и В.А. Шарагов (71) Киевский ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт пищевой промышленности (53) 66.015.23.05(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К -709107, кл. В 01 D 3/30,,1976. (54)(57) 1. ТЕПЛОМАССООБИЕННЫЙ .

АППАРАТ, содержащий корпус с -расположенными по его высоте контактными ступенями, центральная часть каждой из которых выполнена в виде полого вала с отверстиями, генераторы магнитного поля, установленные снаружи корпуса, отличающийс я тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена за счет увеличения времени контакта взаимодействующих фаз и равномерного распределения газа по сечению аппарата, „„SU„„1171046 A а также снижения износа его узлов, контактные ступени снабжены полыми спаренными и сплошными лопастями, соединяющими центральную часть с периферийной, выполненной в виде короткозамкнутого ротора асинхронного электродвигателя, причем валы со стороны хода легкой фазы снабжены раструбами с ципиндрической отбортовкой и имеют горизонтальную перегородку, расположенную выше уровня полых лопастей, выполненных с отверстиями щелевого типа.

2. Аппарат па и. 1, о т л и-— ч а ю шийся тем, что отверстия полого вала расположены выше уровня горизонтальной перегородки.

3 . Аппарат по пп . 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что полые лопасти имеют переменное сечение, 4. Аппарат по пп. 1 и 3, о т— л и ч а ю шийся тем, что щелевые отверстия имеют переменную ширину.

1 171 046

Изобретение относится к аппаратурному оформлению тепломассообменных процессов в системе газ (пар) жидкость и может найти применение в химической, пищевой, микробиоло- 5 гической ферментной промышленности.

Цель изобретения — интенсификация тепломассообмена за счет увеличения времени контакта взаимодействующих фаз и равномерного распределения газа по сечению аппарата, а также снижение износа узлов.

На фиг. 1 представлен аппарат (сплошными стрелками показаны токи жидкости, пунктирными газа (пара), продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А. на фиг. 1;:на фиг. 3 отдель-ные элементы.

Тепломассообменный аппарат содержит цилиндрический корпус 1, выполненный из немагнитного материала, например нержавеющей стали, стекла, керамики, пластмассы, снабженный генераторами 2 вращающихся полей, например статорами асинхронных электродвигателей. Внутри корпуса установлены контактные ступени, периферийная часть 3 каждой из которых выполнена, например, в виде короткозамкнутого ротора асинхронного электродвигателя, а центральная часть представляет собой полый вал 4, снабженный со стороны хода легкой фазы раструбом 5 с цилиндрической отбортовкой. Периферий- . M ная и центральная части контактной ступени соединены полыми спаренными лопастями 6 и сплошными лопастями 7.

Полый вал снабжен горизонтальной перегородкой 8 и отверстиями 9 для 40 циркуляции жидкости. Полые лопасти имеют продольные щелевые отверстия .10 и сообщаются с валом посредством окон 11.

Аппарат работает следующим 45 образом.

Жидкая фаза подается в верхнюю часть аппарата и движется вниз сплошным потоком внутри корпуса 1, взаи. модействуя с восходящим потоком дисперсной газовой (паровой) фазы.

Вращающееся магнитное поле генераторов 2 воздействует на периферийную часть 3 контактных ступеней, приводя их в движение.

На входе в контактную ступень поток газовой (паровой) фазы направляется в раструб 5 с цилиндрической отбортовкой, где происходит его отделение от жидкости, и через окна 11 в нижней части вала 4 попадает в полые лопасти 6 переменного сечения со щелями 10. Выполнение щелей с изменяющейся шириной в сочетании с использованием спаренных полых лопастей переменного сечения позволяет осуществлять мелкое дробление легкой фазы и ее равномерное распределение по сечению аппарата. Образующаяся газожидкостная смесь поднимается в пространстве между валом 4 и периферийной частью 3 контактной ступени.

Наличие сплошных лопастей 7, вы- полненных в виде осевого насоса, обеспечивает торможение потока двухфазной смеси и тем самым увеличивает время контакта взаимодействующих фаз. Использование полого вала 4 с отверстиями 9 и горизонтальной перегородкой 8 в нем, расположенной под отверстиями 9 и выше уровня полых лопастей 6, позволяет создать в пределах контактной ступени циркуляцию жидкости, что также .увеличивает время контакта и интенсифицирует процесс тепломассообмена в аппарате.

При этом отсутствие в аппарате ферромагнитных частиц существенно снижает износ его внутренних узлов.

Проконтактировавшая жидкость поступает на нижележащую контактную ступень, а газовая (паровая) фаза направляется в раструб полого вала, расположенного выше. После прохождения всех контактных ступеней взаимодействующие фазы выводятся из аппарата.

11 71046

Фиг. 1

А-А

Puz. 2

Закаэ 4765/4

Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного ком.л а СССР по делам иэобретений и о .;.1.и." .

113035- Москва, Ж-35, Раушскан наб., д. 4/5

Филиал НПП "Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4

Составитель В.Тарасов

Редактор В.Петраш Техред С.Мигунова Корректор М.Максимишинец