Вихревой тепломассообменный аппарат

 

Изобретение относится к конструкции вихревого тегшомассообменного аппарата и может быть использовано в процессах абсорбции, ректификации, а также мокрой пылеочистки. Целью изобретения является повышение эффективности за счет обеспечения надежного сбора отсепарированной жидкости и равномерного орошения контактной части. Вертикальные участки контактных элементов параллельны стенке аппарата 1 и состоят из пластин 2 с каплеуловителями 3. Клиновидные участки элементов 4 установлены под наклоном к оси аппарата и имеют распределители жидкости и козьфьки 6. Каплеуловители 3 выполнены с поперечным сечением, расширяющимся в средней части и сужающимся к концам. Распределители жидкости снабжены отбойниками . Пластины с каплеуловителем каждого контактного элемента установлены с зазором между клиновидными участками, 5 ил. i СЛ 7 г З со со со со СП 00 К)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 01 D 3/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1301430 (21) 3982740/31-26 (22) 02.12.85 (46) 30.08.87. Бюл. Ф 32 (72) А.Н.Сафонов, И.П.Наумов, Э.И.Колесников и А.Г.Румянцев (53) 66.015.23.05 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 474350, кл. В 01 D 3/30.

Авторское свидетельство СССР

-1301430, кл. В 01 D 3/30,19.06.85, (54) ВИХРЕВОЙ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ

АППАРАТ (57) Изобретение относится к конструкции вихревого тепломассообменного аппарата и может быть использовано в процессах абсорбции, ректификации, а также мокрой пылеочистки. Целью

БЛ, 1333358 А2 и з о брет ения явля ется повышение эффективности за счет обеспечения надежного сбора отсепарированной жидкости и равномерного орошения контактной части. Вертикальные участки контактных элементов параллельны стенке аппарата 1 и состоят из пластин 2 с каплеуловителями 3. Кпиновидные участки элементов 4 установле" ны под наклоном к оси аппарата и имеют распределители жидкости и козырьки 6. Каплеуловители 3 выполнены с поперечным сечением, расширяющимся в средней части и сужающимся к концам.

Распределители жидкости снабжены отбойниками. Пластины с каплеуловитеC лем каждого контактного элемента ус" щ тановлены с зазором между клиновидными участками. 5 ил.

1 13

Изобретение относится к конструк.ции вихревого массообменного аппа-. рата и может найти применение в химической, нефтехимической отраслях промышленности, в процессах абсорбции и ректификации.

Целью изобретения является увеличение зффективности массообмена за счет снижения брызгоуноса и обеспечения надежности сбора отсепарированной жидкости и равномерного орошения контактной части.

На фиг.1 изображен контактный элемент вихревого тепломассообменного аппарата, вид спереди; на фиг.2-то же, вид сбоку; на фиг.3 — компановка контактных элементов в корпусе аппарата в изометрии; на фиг.4— вид А на фиг.3 на фиг,5 — разрез

Б-Б на фиг.3.

Аппарат состоит из цилиндрического корпуса 1, в котором по винтовой линии размещены контактные эле-. менты в виде переливных коробов, состоящих из вертикальных участков„ выполненных в виде пластин 2 с каплеуловителями 3, и клиновидных участков 4, установленных под углом е к оси аппарата. Каплеуловители выпол-. иены в виде полостей 5, расширяющихся в средней части поперечного сечения, сужающихся к концам и открытых навстречу движения газожидкостного потока. Каплеуловители сообщаются с. клиновидными участками,, которые снабжены козырьками 6, укрепленны»»и на верхней поверхности и направленными против хода газа. Козырек контакт— ного элемента образует с верхней поверх»»остью предыдущего элемента полость 7 для сбора и стекания пленки жидкости. На нижней поверхности клиновидных контактных элементов расположены распределители 8 жидкости,.

Распределители могут быть выполнены в ниде щелей,, прорезей, отверстий или просечек. Распределители снабже»»ь» отбойниками 9 газа, установленными перед распределителями по ходу газа, и 10 жидкости,, установленными за распределителями. Контактные элементы снабжены втулками 11,, посред-ством которых они укрепляются на о:5щей оси 12. Контактные элементы установлены с зазором 13 между клино-видными участками. Клиновидныс J »ë..òки могут располагаться как Над уг— лом к горизонтальной плоско» ти в со33358 2

l)

35 ответстии с шагом винтовой линии, так и горизонтально. При этом наклон с к оси аппарата сохраняется.

Аппарат работает следующим обра3 ОМ.

Жидкость попадает в верхние контактные элементы, вытекает через рас— пределители 8 на нижней стороне клиновидных участков и диспергируется скоростным закрученным газовым потоком, движущимся по винтовому каналу, образованному. элементами. На капли в закрученном газовом потоке действуют центробежные силы, отжимающие их к стенке аппарата, На стенке аппарата капли образуют пленку, которая газовым потоком загоняется в полость 5 каплеуловителя 3 через узкую щель 14. Из каплеуловителя жидкость стекает в клиновидные участки контактных элементов, из которых через распределители 8 попадает в газовый поток и вновь диспергируется, но уже ниже первоначального места. Это достигается подбором скорости газа и расположением мест истечения и сепарации, обеспечивающих угловую траекторию полета капель от места истечения до места сепарации, не превьш»ающую

360 . Таким образом, при прямоточном взаимодействии газа с жидкостью в пределах одного витка винтового канала в целом по аппарату осуществляется противоток.

При истечении жидкости иэ распределителей 8 отбойники 9 газа исключают воздействие газового потока на струю жидкости в месте истечения, чем обеспечивается равномерность выхода жидкости, а отбойник 10 жидкости препятствует растеканию жидкости по нижней поверхности клиновидных участков. Этим обеспечивается попадание диспергированной жидкости в скоростной газовый поток, где происходит процесс тепломассообмена и последующей сепарации.

Жидкость, попавшая на винтовую поверхность, образованную верхними нлоскостями клиновидных участков, транспортируется по ней газом до полостей 7 под козырьками 6. В этих полостях пленка теряет скорость и стекает на нижележащий поток через зазор 13 между клиновидными участками элементов. Стекание пленки через зазор происходит по всей его длине, 1333358 чем обеспечивается равномерность орошения объема винтового канала °

ПЛастины 2 соседних контактных элементов устанавливаются внахлест по ходу газа и сверху вниз. Это ис5 ключает попадание жидкости на стенку цилиндрического корпуса и ее провал вниз без контактирования с газом.

Отсепарированная жидкость попадает 1ð в каплеуловитель через зауженную и открьггую навстречу движению газожидкостного потока часть полости. Зауженный входной участок позволяет проходить в каплеуловитель отсепарированной жидкости, но ограничивает попадание газового потока. Расширение в средней части полости каплеуловителя исключает в случае попада.ния газового потока возникновение об- 2р ратных токов газа, выносящих жидкость из каплеуловителя и приводящих к вторичному уносу жидкости. Чтобы каплеуловитель предыдущего контактного элемента не препятствовал попа- 25 данию отсепарированной жидкости в каплеуловитель следующего элемента, полости каплеуловителей выполнены также сужающимися к концу, расположенному по ходу движения газа, зр

Таким образом, вьп1олнение каплеуловителей в виде полостей, расширяющихся в средней части, суживающихся к концам и открьггых навстречу движения газожидкостного потока, обеспечивает надежный сбор отсепарированной жидкости и увеличивает эффективность массообмена за счет снижения вторичного уноса.

Отбойники газа ограничивают воз- 4р действие скоростного газового потока на струю жидкости в месте ее истечения из распределителя, обеспечивая таким образом равномерность процесса истечения. Отбойники газа не препятствуют процессу диспергации жидкости после ее выхода из распределителей.

Отбойники жидкости не позволяют жидкости растекаться по нижней поверхности клиновидных участков, обеспечивая ее попадание в газовый поток.

Установка контактных элементов с зазором между клиновидными участками прцводит к стеканию пленки жидкости на нижележащий виток по всей длине клиновидного участка.

Отбойники газа и жидкости и зазоры между элементами способствуют равномерному орошению объема винтового канала, увеличивая таким образом эффективность массообмена. формула и з о б р е т е н и я

Вихревой тепломассообменный аппарат по авт.св. Ф 1301430, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения эффективности массообмена за счет обеспечения надежного сбора отсепарированной жидкости и равномерного орошения контактной части, каплеуловители выполнены с поперечным сечением, расширяющимся в средней части и сужающимся к концам, распределители жидкости снабжены отбойниками и пластины с каплеуловителем каждого контактного элемента установлены с зазором между клиновидными участками.

1" "3 " 358

giddy. Г

1333358

ЮадА

Составитель С.Баранова

Техред И.Попович Корректор А.Ильин

Редактор Э. Слиган

Заказ 3863/6 Тираж 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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