Тепломассообменный аппарат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСОУБЛИН

ÄÄSUÄÄ1225588 (504В Ol D326

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3827938/23-26 (22) 20.12.84 (46) 23.04.86. Бюл. № 15 (71) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. С. М. Кирова (72) А. Е. Рабко, А. И. Ершов, А. П. Голдар, А. И. Карпович и Г. В. Турунцев (53) 66.015.23.05 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 480421, кл. В 01 D 3/26, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 454033, кл. В 01 D 3/18, 1974. (54) (57) 1. ТЕПЛОМАССООБМЕННЫй АППАРАТ для проведения процессов взаимодействия газа (пара) с жидкостью, включающий корпус с установленными по высоте переточными контактными тарелками, каждая из которых имеет полотно с перфорацией. коническую камеру с сепарационным элементом и переливное устройство, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона устойчивой работы в сторону больших плотностей орошения и предотвращения захлебывания путем улучшения условий перелива жидкости и саморегулирования жидкостной нагрузки, коническая камера снабжена цилиндрическим основанием с вырезом и приемным карманом, присоединенным к основанию со стороны выреза, и цилиндрической обечайкой, установленной внутри камеры жестко на полотне с зазором и эксцентрично камере со скосом верхнего торца в сторону, противоположную приемному карману, при этом обечайка расположена ф над зоной перфорации.

1225588 зо

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что высота приемного кармана больше высоты цилиндрического основания, но меньИзобретение относится к аппаратурному оформлению процессов тепломассообмена в системе газ (пар)-жидкость и может быть использовано в химической и других смежных с ней отраслях промышленности для процессов охлаждения, абсорбции и десорбции> в частности для очистки технологических газов от окислов азота селективными поглотителям и.

Цель изобретения — расширение диапа!

О зона устойчивой работы устройства в сторону больших плотностей орошения и предотвращение захлебывания путем улучшения условий перелива жидкости и саморегулирования жидкостной нагрузки.

На фиг. 1 показан тепломассообменный 1s аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Внутри корпуса 1 тепломассообменного аппарата размещены контактные тарелки 2, каждая из которых имеет полотно 3 с перфорацией, коническую камеру 4 с сепарационным элементом 5 и цилиндрическим основанием б, имеющим вырез для прохода жидкости. К цилиндрическому основанию б со стороны выреза присоединен приемный карман 7 перелива 8. Внутри конической ка- 2s меры 4 установлена с зазором 9 и эксцентрично обечайка 10, жестко прикрепленная к полотну 3 и выполняющая одновременно функции распределителя жидкости и гидрозатвора.

Тепломассообменный аппарат работает следующим образом.

Газ (пар), поднимаясь в корпусе 1 aiiпарата снизу вверх, проходит через отверстия полотна 3 контактной тарелки 2 и встуз5 пает во взаимодеиствие с жидкостью, которая подается с вышележащей тарелки по переливу 8 в приемный карман 7 и через вырез в кольцевой зазор 9. Так как обечайка 10 установлена эксцентрично относительно оси конической камеры 4 и имеет скос 4in верхнего торца в сторону, противоположную приемному карману 7, поперечное сечение кольцевого зазора 9 уменьшается по длине пути жидкости, что способствует равномерному распределению орошения по периметру перфорированной площади полотна 3, где жидкость вступает в контакт с газом (паром). ше высоты конической камеры, а отношение площади поперечного сечения приемного кармана к площади перелива равно 1,2 — 2,0.

Образующийся внутри обечайки 10 на полотне 3 газожидкостный поток поднимается вверх, ускоряясь в конической камере 4. Проходя сепарационный элемент 5, газожидкостный поток дополнительно закручивается и под действием центробежных и гравитационных сил происходит сепарация фаз. Отделившаяся от газа (пара) жидкость попадает на полотно тарелки между корпусом аппарата и конической камерой и по переливу 8 сливается в приемный карман 7 нижележащей контактной тарелки 2, а газ уходит на вышележащую ступень.

При нормальном режиме работы в приемном кармане 7 устанавливается уровень жидкости, высота которого зависит от гидравлического сопротивления ступени контакта. При превышении расчетной скорости газа или плотности орошения гидравлическое сопротивление контактной тарелки 2 возрастает настолько, что начинает превышать высоту приемного кармана 7, и часть жидкости перетекает через зазор между приемным карманом 7 и переливом 8 на полотно 3, не вступая во взаимодействие с газом на ступени контакта. Это приводит к уменьшению соотношения нагрузок взаимодействующих фаз, к снижению зависимости гидравлического сопротивления контактной тарелки 2 от скорости газа.

Таким образом, образующийся байпасный поток жидкости предотвращает захлебывание аппарата.

Оптимальное соотношение площадей поперечного сечения приемного кармана и перелива зависит от допустимых нагрузок по газу и жидкости и находится в пределах

1,2 — 2,0,так как при соотношении площадей, меньшем 1,2, затруднен переток жидкости через зазор между приемным карманом нижележащей тарелки и переливом вышележащей тарелки, а при соотношении площадей, большем 2,0, неоправданно возрастают габариты приемного кармана.

Отношение диаметра обечайки к диаметру основания конической камеры рекомендуется 0,7 — 0,95 при отношении величины эксцентриситета к диаметру обечайки, равном 0„03 — 0,1. В указанных пределах обеспечивается равномерное распределение жидкости по периметру перфорированного полотна.

1225588

Редактор С. Патрушева

Заказ 1974/5

Составитель А. Сондор

Техред И. Верес Корректор М. Самборская

Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

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