Массообменный аппарат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (594 В 01 D 1 14 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOlVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3679390/23-26 (22) 04.11.83 (46) 15.05.86. Бюл. № 18 (71) Приморское ордена "Знак Почета" производственное объединение "Бор" им. 50-летия СССР (72) В.А. Куханов и С.И. Попов (53) 66.048 ° 5(088.8) (56) Патент США ¹ 2334959, кл, 153-13, опублик. 1943.

Патент США № 4552196, кл. 159-16, опублик. 1979. (54)(57) 1. МАССООБИЕННЫИ АППАРАТ, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, горизонтальную перфорированную перегородку, установленную в корпусе и делящую его на верхнюю и нижнюю секции, успокоительные элементы, размещенные в нижней секции под перфорированной перегородкой, устройства ввода пара и загрязненной жидкости и штуцеры вывода концентрированной жидкости и вторичного пара, отличающийся тем, что, r

„„SU,„, 12 0613 A I с целью повышения качества вторичного пара путем снижения B нем примесей, уносимых с каплями жидкости, и брызгоуноса, он снабжен перераспределителями верхнего слоя жидкости, расположенными в верхней и нижней секциях, и переливным трубопроводом, соединяющим перераспределители между собой, при этом устройства ввода пара и загрязненной жидкости помещены в, нижнюю секцию между нижним перераспределителем и успокоительными элементами.

2. Аппарат по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что успокоительные элементы выполнены в виде горизонтального кольца, закреплеиного на стенках корпуса, и горизонтального диска, расположенного соосно .под отверстием кольца.

3. Аппарат по пп. 1 и 2, о т л и- ф ч а ю шийся тем, что перераспределителии устройства ввода пара и загрязненной жидкости выполнены в ви- Ю де перфорированных колец. М

1 t2

Изобретение относится к химической промьппленности, а более конкретно к конструкции тепломассообменных устройств °

Цель изобретения — повьппение качества вторичного пара путем .снижения содержания в нем примесей, уносимых с частицами жидкости, и брызгоуноса.

На фиг. 1 изображен предлагаемый массообменный аппарат, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на. фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез Г-Г на фиг. 1.

Массообменный аппарат состоит из корпуса 1, распределительной камеры

2, насадки 3. Корпус 1 снабжен штуцером 4 для вывода продувочной воды, переливной трубкой 5, патрубком 6.

Распределительная камера 2 имеет подпиточное устройство 7 с патрубком 8, кольцевые камеры 9 и 10, патрубок 11, перегородки 12. Подпиточное устройство 7 перфорировано отверстиями 13, кольцевые камеры 9 и 10 — отверстиями 14. Насадка 3 состоит из успокоителя 15 и перераспределителя 16. Успокоитель 15 включает диск 17, кольцо 18, дырчатый щит 19, а перераспределитель 16 выполнен из кольцевых камер 20 и 21, соединенных между собой перегородками 22, патрубка 23. Камеры 20 и 21, перегородка 22 перфориро ваны отверстиями 24.

Массообменный аппарат работает следуняцим образом.

Через отверстия 13 подпиточного устройства 17 внутреннее пространство орпуса 1 заполняется жидкостью так, тобы зеркало ее находилось вьппе перераснределителя 16 на величину 1050 мм. После достижения заданного уровня в кольцевые камеры 9 и 10 через штуцер

11 подается греющий .пар,,поступающ пЪ во внутреннее пространство корпуса i из кольцевых камер 9 и 10 через отверстия 14. Кольцевые камеры 9 и 10 выполнены в виде концентрических окружностей, соединенных между собой перегородками 12. Такое выполнение кольцевых камер позволяет равномерно по всему сечению аппарата вводить парогазовую фазу в объем жидкости.

Равномерный ввод парогазовой фазы препятствует дроблению поверхностной жидкбстной пленки и брызгоуносу. Кроме того, отверстия 14 в камерах 9 и

10 можно расположить так, что выходя30613 2 щие из них:потоки парогазовой фазы направлены против направления движения, обусловленного силами гравитации, и в этом случае элементы распре5 делительной камеры способствуют более равномерному распределению парогазо" вой фазы в данном сечении по объему жидкости.

Чтобы греющий пар равномерно распределился по объему жидкости и перемешивался с ней, массообменный аппарат снабженi насадкой 3. С этой целью насадка 3 выполнена из двух частей так, что диск 17 успокоителя

15 располагается над кольцевыми камерами 9 и 10. Между диском 17 и обечайкой корпуса 1 образуется кольцевой проход. Греющий пар из отверстия 14 перемешивается с жидкостью, отдает ей свое тепло и конденсирует. ся. Однако конденсируется не весь пар. Часть его собирается в паровые .пузыри и под действием гравитационной силы устремляется вверх. Чтобы паровой йузырь не пошел к граничному слою жидкости и не разрушил его, на его пути стоит диск 17, который дробит паровой пузырь и направляет его от центра к периферии, где имеется кольцевой канал для прохода паро30 жидкостной эмульсии, образованный кромками диска 17 и обечайкой корпуса 1. Чтобы нароводяная эмульсия в своем дальнейшем движении равномерно распределилась по сечению массообменного аппарата, к обечайке корпуса 1 крепится кольцо 18, а над ним устанавливается дырчатый щит 19. Кольцо

18 не позволяет потоку пароводяной эмульсии после диска 17 течь вдоль

4О стен и тем самым создавать локальные очаги брызгоуноса, а дырчатый щит

19 способствует более равномерному распределению компонентов потока по сечению массообменного аппарата,.так.

45 как несконденсировавшиеся частицы Ifs» ра разбиваются о них. Чем меньше частица пара, тем быстрее она отдает свое тепло окружающей жидкости, тем реже она достигает граничного жидко о стного слоя и разрушает его. Чем реже разрушения граничного жидкостного слоя, тем меньше укос примесей паром вторичного вскипания, тем выше качество пара вторичного вскипания.

Живое сечение дырчатого щита 19 составляет 70-85Х а площадь поверх-, ности кольца 18 — 15 — 25X площади сечения аппарата. Площадь поверхнос1230613 ти диска составляет 60-857. площади сечения аппарата. Этн величины выбраны экспериментально для конкретных условий работы одного из массообменных аппаратов. Однако, если выйти за пределы указанных размеров, то начинают появляться очаги нарушения граничной жидкостной пленки по периферии либо сечению аппарата за счет возрастания гравитационной скорости. 10 движения паровых пузырей.

Когда процесс усреднения и стабилизации парожидкостных потоков завершен, о поверхности жидкостного слоя за счет подвода избыточного тепла на- 15 чинается образование вторичного пара.

Так как в поверхностном слое содержится больше всего примесей, то для повышения качества вторичного пара эти примеси необходимо вывести нз поверхностного слоя. Примеси из

Ф поверхностного слоя выводятся при помощи.перераспределителя 16, соединенного при помощи патрубка 23 с переливной трубой 5.

Насыщенная примесями жидкость через отверстия 24 поступает в кольце" вые камеры 20 и 21 ° а затем через патрубок 23 и -переливную трубу 5 выводится из аппарата. Вывод иэ масеообменного аппарата шпамов происходит через штуцер 4 вместе с продувочной водой. Вторичный пар отводится в дальнейший технологичесхий процесс через патрубок 6.

1230613

Составитель А. Тарасов

Техред М.Ходанич Корректор А. Фербнц

Редактор М. Товтин

Заказ 2474/8 Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,. ул. Проектная, 4