Тепломассообменный аппарат

 

Изобретение позволяет интенсифицировать пропессы теплои массопереноса, протекающие при непосредственном контакте газа с жидкостью при большгос расходах жидкости в барботажном слое в поле центробежных сил, Аппарат содержит вихревую камеру, состоящую из верхней 8 и нижней 9 торцовых стенок, между которыми помещен направляющий элемент 7 с тангенциальными щелями. В нижней торцовой стенке камеры вьтолнен коллектор (К) 10 с отверстиями, направленными внугрь /аз

СОЮЗ СОБЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (292 (222 (51)5 В 01 П 3/30

ГОСУДАРСТЯЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(ТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AВТОРСЯОЬГФ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

--! с. (56) Авторское свидетельство СССР

В 1058110, кл. В 01 D 3/30, 1982.

Авторское свидетельство СССР

В 882050, кл . В 0 1 0 3/30, 1979. (46) 30.06.92. Бюл. М - 2ч (21) 3919415/26 (22) 25.04.85 (7!) Специальное конструкторское бюро по энергетической аппаратуре и машинам (72) В.И.Казаков, Г.Г;Кувшинов, Р.А.Лебедева, С.С.Дашин, А.З ° Исламшин, З.Г.Расулев и А.Г.20суиов (53) 66.015.23(088.8) (54) ТЕ2(ЛОМАССООБ22ЕИНЬ2И АППАРАТ

> (57) Изобретение позволяет интенсифицировать процессы тепло- и массопереиоса, проте кающие при непосредственном контакте газа с жидкостью при больших расходах жидкости в барботажном слое в поле центробежных сил.

Аппарат содержит вихревую камеру, состоя2яую из верхней 8 и нижней 9 торцовых стенок, между которыми помещен направляющий элемент 7 с тангенциальными щелями. В нижней торцовой стенке камеры выполнен коллектор (К)

l0 с отверстиями, направленныя внутрь

1309376

-;aIIP?}««P « i()P()IIy !тРа««(ЕНттЯ (33)1 1 а..

П}3««ЯЕ1}(Е«(Й В апна()(1 «. И ?)ав)?О}«(Е PHQ Раси ji«? J? (л««it((((й Б п рос трап! "«J3 е I} Об paэQ

Ва«П! (}М КОРПУСОМ ) И ИЖНЕЙ тОРЦОВОй стет „.Ой 9, Бдуяается внутрь камеры ч р 1) .—. т -«1(f ::== 1(!i}т ", i "f«т(- TT}тт«пlи Iiапpa)3J(яю т(Г- .1 .} .-). (тв«т«. (!Ta «1 ДЕ В-} а«}модс)}СТЯУЕ ?

< i!i!i,t Ой д)а - Q:!- Б?)е",f !HIIGI.(° 1 камевж -(Cp } Татi Ге(ту(Из)};..ПЫЕ ОТВЕ?}СТИЛ ИЗ К

}l .)б, е" ение От :« i:ится к Вихре?)ым

Г,*,3 «« 1! (т « «т,т(т,;-; -«--«)Бта «(, i(())7p\" бмтb

П; т((т "т ?О а т «« .т(«„: (т;)От} ДЕ((ия 1?рО?тЕССОБ

RGст3;;Г.«тl:т(:, т„(?Со«p<, т}-тт}р СУ(1(t<ÈÐ УВЛаж"

Н .1 П,(. ОЧ!(С 1 .<)1 р СХЛ«т()ЩЕНИЯ Газа ПРИ пр;-.(.О((контакте га" а с маловязкой ж((ДК Э< . Т)«!т} ) тэ ХИМ«.1"- ." КОЙ р ГаэОЗОЙ р

«(PPт ЕТ;(Ч PQЙ И Д?«У(ИХ <)TPаCJIЯХ ПРО I У"=з,(ШГ(Е(((10(? 1 И «

; Це-ль«1?зобрет(т(п()(- Итог.т,((((ение эф«1«Е(< if(I)t;QC"11; TCI(IIQ H (.(ВССООбМЕ(1 Бр(я .раб)() (е тта б}от?ь(тт(?х 1)е.".:КОДах жиДкости за сч(. r пр дотr«paùcHI(ë застойных ЗQ! t т бтэ;«13 гОУ((О()а, ul..«тГ „ .:.ò3:" 1nажЕН УЕ:,т«ЛО(,(а С«; QQ(-",,т«(,;«тт;,(И а-П-;}1Р ?T„ i «65Q;I.3(?I,IH Р РЕЭ ° "-а Ф?П« - — р" QpC3 . т-Л На фИГ, 1 На фипт 3 - )aaPe3 .}Р-Б На ФИГ. 1; Па (1}1(Г, - . -- РНЗРЕЗ В-т На фИГ. Э.

1)ппп()ат сост<)ит иэ корпуса 1 с

naTp ó t)!

«i p,}6K l)tI(, 3 H т) Jiiif? CJI?IBa Отсепа )И«роЕ)аННОЙ (QTPc"..!«Отан(?ОЙ,(ХИДКОСТИ; ПЯ

Тр "«тГ««(т(.!((Ь т? <} Д()я«ПОДВОДа H ВЫХОда

« «аэ«".. СО() ТБ Е l СТБЕHHQ ««ВН «тт«т)и ЕОРПУС а

< С («CIIQBJ(a(. - БИ}<РЕП аЯ Кст.МЕPG q CQ(Г()Л

1 а«я т :3 1 (а Б«РаВЛ).Ю(ЦЕ ГО ЭЛЕЬ(ЕНТа } С. та((г

Ат(ЛШ)ова(?((ой TOP(IQBQ)? СТЕНКИ В И ((ижпе?(ттот)(ЯВОЙ стее(ки 9 р 13 которой

Был<}лнен коллектор 10, представляю(1(т((! Собой }Ià)3?tåi?!(H;<óëf?ðnûe сперлеНття СОЕДИНЕННЫЕ C рабОЧИМ Об«ЬЕМОМ камеры и с расположенньми рав??омерно по окружности тангенциальными отвер«-тняит! 11) На((ряВЛЕНН(т((«(И В СТОртэну

ВраЦЕН?(Я Газа ДЛЯ ПОДК1))тТКИ ЖИД(<ОС ти, <}браэуюц(ей барбота)т(н(«(й слой.

°

Иад верхней торцовой стенкой 8 расположен сепаратор I 2 для отделеНня СУ}ДЕР)((ащИХСя Б барбОтаЖНОМ ГНЭЕ

Ь

1Ц

И

Щ (О, образуя барботаж?п,(й слой, Жидкость, Введенная иэ К l0 через танГенциальные <«тверстия, Взаимодействуя с газом, увеличивает скорость Вра. п?е??ия барботажиого слоя и Создает

ЖИДКОСТНУЮ ПЛЕНКУ .(lа ОСНОВВНИИ ЕГО р уменьп(ающую трение слоя с дни(((е ка" меры„ что в свою очередь интенсифицирует процесс, А ил. капель жидкостH) представляюций со бой обечайку с Быполне(((ными равномер.

НО ПО ПЕРИМЕТРУ ТПНГЕН?тиаЛЬНЫ(««и тт(ЕЛ«Ч-тт?, и отбойное кольцо ?3 для возврата в сеп"..paffèQHêü é Об«ьем жидкой пленки„ поднимаю(цейся враща(<}(((имся газом

ПО СТЕНКБМ КотрлуСа }«, «тт«ппар«эт;работает слвдук«п(им О бра

Зом, 1 а3 р ((0«;a;Iивтй В ап(ВРа . (?Е РЕЗ 1}tl««

ТРУб«)к 5 р У«г,аРЯе тек ь нижнlою тоуи-;БУЮ СТЕПИ<У тт ВИХРЕВОЙ К;-П-:ЯРЫ, РИВНО})арно,:: аспределf!8Tc)I в кольцевом простРанстве р ОбРазованнОм КОРПУСОМ И вихРевой камеРОЙ р Пос;;, . Be 7 K Ta?<

ГЕН?ттал(,).ЫИ:т(ЕЛЯ(. На((уа)1«ЛЯЮ(рЕ ГО ЭЛЕ " ((ента 7) ускоряе . Ся В них до cKQpoc" тн АО-80 и/с и вд}вве ся в барботаж".

Бый спой пс траектории, близкой к касательной,. Отдает му часть свое(1 кинетической э((ерг??и и взаимодействует с жидкой 1}азой) равномерна Введенной в слой через патрубок 2р коллектор 10 и отверстия 1l в нижней

TQрцОВОй cтенке ?<амеры„ Выполненные тан ген циально и 11 апра плен??ые В c TQpQ иу раскрутки газа, Влагодаря такой

ПОДаЧЕ ЖИД?<ОСТЬ СКОЛЬЗИ.} ПО ВНУТРЕНней поверхности нижней торцовой стонки 9, оттесняя от нее барботажный слой, что значительно умень(((ает коэффициент трения между ниии. Вследствие этого скорость вращения слоя тоже увеличивается.

Газожидкостная смесь, врачаясь вместе с газом, поднимается по профилированной стенке Я к выхлопному патрубку камеры, ОСИОВная т?астb QTpa ботанной жидкости центробежными силами отбрасывается к стенкам корпуса ! и через патрубок 4 выводится иэ ап3 13093 царата. Мелкие капли, содержащиеся в отработанном газе, вместе с газом

1 ударяются о канусную крышку сепаратора !2 и, закручиваясь в тангенциальных щелях сепаратора, откидываются на стенки корпуса I, где коагулируют в более крупные, стекают вниз и отводятся иэ аппарата через патрубок 3. Мелкие брызги Раствора, попадая в пространство между корпусом 1 fg и сепаратором l2, коагулируют, стекают по стенкам отбойного кольца m 3, падают иа конусну крышку сепаратора и стекают в сепарационный объем, а гаэ через патрубок 6 выводится иэ an- (5 парага»

Предлагаемый аппарат имеет преимущества по сравнению с прототипом, . так как в нем есть нсе условия для нысокоэффективнг»й Работы при контах- Яо те газа и жидкости при больших расходах жидкости, которые часто являются необходимыми для различных технологических целей (съем теплоты реакции, обеспечение емкости абсорбента и т.д),25

Благодаря тому, что подача жидкости в рабочий объем вихреной камеры аппарата осуществляется иэ коллектора расположенного в нижней юр"„оной стенке камеры, через отверстия, вы- у .полиеннме ранномерйо по окружности и направленные тангенциально в:сторону вращения газового потока, нопервых, образующаяся при таком вводе жидкости вращающаяся пленка жидкости уменьшает трение барботажного слоя о нижнкпо торцовую стенку камеры, вонторых, с днища вихревой камеры убРаны все элементы, создакщне трение для слоя.

Вследствие этого при тех же расходах газа, а значит той же скорости вдува, скорость вращения слоя опредечяющая интенсивность процессов тепломассопереноса, будет значительно выше °

Результаты эксперимента подтверждают, что при работе с большимн расходами жидкости, когда ее масса в

l,5-2 раза больше массы газа, подача жидкости чере". нижнкю торцовую стенку значительно интенсн4ицирует процессы тепломассопереноса и позволяет обойтись беэ дополнительных средс4 подкруткн (крыльчаток, тарелок), Формула изобретения

Тепломассообменный аппарат, содержащий корпус, вихревую камеру с торцовой профклироваиной стенкой, направляющим элементом, пагрубки для ввода жидкости и газа, О т л и ч аю щ и Й с я тем» что» с целью повы шеиия эфФективности тепло-" и массообмена при больших расходах жидкости за счет предотвращения застойных зон, брызгоуносл, нижняя торцовая стенка вихревой камеры выполнена с отверстиями„ расположенными равномерно по окружности и направленными тангенциально в сторону вращения газового потока„ при этом аппарат снаб" жен коллектором для ввода жидкости, соединенньи с отверстиями камеры.

Составитель С.Баранова

Редактор Л.Курасова Техреду.кравчук Корректор А.Зимокосов

Тираж 60, Подписное

ВН" )ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж- 35, Раущская наб., д. 4/5

3акаа 28)4

» «4

Проиэводственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород„ ул. Проектная, 4