Устройство для тепломассообменных аппаратов

 

Изобретение относится к устройству для проведения тепломассообменны.х процессов , может быть ипюльзовано к .химической, нефтеперерабатывающей, .м и кробиол о 1 и ческой и други.х отраслях иромын ленности. Целью изобретения яв.пяется интенсификация процесса за счет новьпиения сепарирующей снособпости и расп1ирения диапазона нагрузок но фазам. Устройство содержит цилиндрические контактные эле.менты 3, в верхней части которы.х и.меются завихрители 4 с углом наклона, противоноложны.м углу наклона . юнаток зави.хрителей 6, закреплен - ных в конфузорах 7 в и.х верхни.х частях. Перфорации тарелки 1 иод контактными элементами 3 выполнены в виде арочных lipo- резей 2, оси которых тангенциально направлены в одном направлении с лопатками осевых завпхрителей 6. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1426604 A 1 (58 4 В 01 В 3 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4207105/31-26 (22) 09.03.87 (46) 30.09.88. Бк1л. ¹ 36 (7!) Московский институт химического маш и ностроени я (72) H. В. Даниленко, Л. В. Костин, Л. Б. Рольшиков и Э. Ф. Шургальский (53) 66.015.23 (088.8) (56) Лвторское свидетельство СССР

¹ 480421, кл. В 01 D 3/26, !974.

Лвторское свидетельство СССР

¹ 1194439, кл. В О! D 3/26, 1984.

Лвторское свидетельство СССР

¹ 1036338, кл. В 01 D 3/26, 1982. (54) УСТРОЙСТВО Д. 1Я ТЕ!1 г1ОМЛССООБМЕННЫХ ЛП!!ЛРЛТОВ (57) Изобретение относится к устройству для проведения тепломассообменных процессов, может быть и1пользовано в химической, нефтеперерабатываю1цей, микробиологичесКоН и д!3\ Ifх от13ас,1ях промыгплен ности.

Целью изобретеfflfff является интенсификация процесса за счет повышения сепарпрующей с IocooHQOTI! и раси!прения диапазона нагрузок по фазам. Устройство содержит цилиндрические контактнь!с элементы 3, в верхней части которых имеются завихрители 4 с углом наклона, противоположным уг.ló наклона лопаток faf3ffxpffTI. 6, закрепле1!— ных в конфузорах 7 в их верхних частях. Перф 0 р и ff, I I f I T 3 p p.. I и и I l o. f и О и т а и т н ы м и э.з смента . I и 3 13ьп10лп еf! I>1 в !Зиле. а !)Очных и!30резей 2, оси которы. тангенциальпо н;1правлены в одном направлешш с лопатками Осеffl>IX .fr!If!I>;pi!TO.IOИ 6. 4 Ил.

1426604

Фор,)11>ла изоо()етеки»

55 (!зобрстение относится к технике прове;, дсния процессов, тепломассообмена H может быть использовано в химической, нефтеперерабатыва!0(цей, микробиологической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является интенсификация процессов за счет повышения сенарирующсй с(юсобности и расп;ирение диапазона нагрузок по газу и жидкости. (-!а фиг. 1 представлено устройство, Нр0дольный разрез; на фиг. 2 -- разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 4 -- часть тарелки с арочными прорезями.

Устройство включает горизонтальную перфорированную тарелку 1 с арочными Iipoрезями 2, цилиндрические ко>ггяктные элементы 3, снабженные лопаточными завихрптслями 4 с соосными иеходными патрубками 5, осевые завпхрители 6 в конфузорах 7, глу хую горизо!Вт Яльную перс>ородку 8, штуцер ((;!ля подачи и(ндкостп.

У СТ р 0 Й С Т В 0: L, I 51 T (. I I.l 0 31 ii C С о (> б м е 1111 bl C il I I и Я р Я .1 0 В р 11 б 0 т Я е c;i P. L y Io H L Ia 3I О б р Я з О» .

Жидкост! Ilo;Làci ck ня lkcpôîðkkpîâàííóþ тарелку через пгг> пер 9 и равномерно распределяется HO o(. поверхности. ПерфораЦНЯ ТЯР(. ll(ki МОЖЕТ ОЫТЬ . 110001 ТИП Я, В:3ЯВИсимости от требуемых режимных и тсхноJI0i ичсских параметров. Газовый

Hpoxo. iH и рсз отвсрс гня тарелки, барботи(г ск(>озь с,l011 жидкости, эму,lbl ир35! и диспсргируя сс. При этом скоростные режимы могут быть более высокими, чем обычH(). Таким образом, тспломассообмен происходит кяк В слое жидкости на тарелке 1, так и под ним — с диспергированной и Взвеи!снной жидкостью. !

10. LHkI3Iàÿcü, газ наталкивается liH глу>:3Io горизонтальную перегородку 8 и входит

В Веp х HI(>10 час I.ь ILH,I è нд() ll чески х ко нта ктных элементов 3 через. стати !еские iOIIHточныс завихрители 4, являющиеся с 113pHпионным устройств031. Газовый поток интенсив!ю закручивается, и происходит центробежное разделение газожидкостной смеси, причем капли, оседая на внутренней поверхности цилиндрических контактных элементов, образуют пленку жидкости, стекающуlo вниз иод действием силы тяжести и нисходящеi o газового потока.

Г1од контактными элементами перфорация тарелки вьшолнена В виде арочных прорезей 2 с тангенцияльно направленными осями. Прп выходе гязя из прорезей 2 образуется вращающийся г330KBIIcëbíbik(I поток, поступающий в конфузоры 7. )Кидкость на тарелке при этом совершает радиальнокольцевое движение в горизонтальной плоскости. В поле центробежных сил происходит тесный контакт и четкое разделение фаз, повышаются !От)устимые скорости фаз по сравнению с барботажным режимом, а эффективность ИОВышяется пр>!мерно на 257О. Газ, совершая винтовое движение вверх по кон5

25 2 0

35 фузорам 7, на выходе из них закручивается осевыми статическими завихрителями 6 и поступает внутрь контактных элементов 3, взаимодействуя с нисходящими вихревыми потоками. Угол наклона осевых лопаточных завихрителей 6 противоположен углу наклона лопаточных завихрителей 4 в верхней части контактных элементов и совпадает с yr;In! 1 закрутки арочных прорезей 2, благодаря чему нисходящий и восходящий газовые потоки вращаются в одну сторону. При их встрече вращение вихрей стимулируется, в результат(чего резко возрастают тангенциальная составляющая скорости и центробежные силы, отделяющие жидкость от газа. Оптимальные соотношения расходов нисходящего и восходящего газовых потоков лежат в широком диапазоне — — от 2 до 6. При меньших соотношениях несколько снижается эффективность разделения смеси, более высокие соотношения невыгодны энергетически. Очищенный от жидкости газ выводится из конта)сгHblx элементов 3 через соосные выходные патрубки 5.

)(хидкость, cT(!кающяя по стенкам контактных элемеHTîâ 3, вновь поступает на тарелку 1 и может циркулировать так длительи 0 е В р с 31 я . От В О д o т (э гl О 0 т я н н 0 Й жидкОсти с тарелки может быть выполнен любым известным способом.

Таким образом, внсдснис в контактные элементы двух закручен(ь|х ютоков позволяет I3 значительной стс;!ени снизить брызгоунос и интенсифицировать Hpol(Eccû теплoмассообмеIIH в разли гном реакпиÎнном оборудовании, напри Mер в абсорберах, для высокоэффективной очистки газов QT вредных примесей, что приведет к улучшению охраны воздушного бассейна и oo,.ic(полной утилизации теряемых с отходящими газами продуктов.

Устройство для тспломассообменных аппаратов, включак>щее горизонтальную перфорированную тарелку с установленными няд ней цилиндрическими контактными элементами и размещенные в них с зазором к тарелке конфузоры с лопаточными завихрителями, установленными в их верхних частях, сепарапионные устройства, от гичающееея тем, что, с целью интенсификации процесса за счет повышения сепарируюшей способности и расширения диапазона нагрузок пo газу и жидкости, верхний срез каждого цилиндрического элемента расположен выше завихрителей конфузора, цилиндрические элементы снабжены соосно расположенными с зазором, заходящими в их верхние части выходными патрубками, закрепленными верхними частями в горизонтальной перегородке, и завихрителями, распот!Оженными между выходными патрубками и цилиндрическими элементами, при этом за1426604

Составитель С. Баранова

Редактор I. Веселовская Техред И. Верее Корректор H. Король

Заказ 4799/7 Тираж 642 Поди ис нос

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вихрители цилиндрических элементов установлены под углом с наклоном, противоположным углу наклона завихрителей конфузора, перфорация тарелки под контактными элементами выполнена в виде направленных элементов, оси которых тангенциально направлены в одном направлении с завихрителями конфузора, горизонтальная перегородка расположена с зазором к верхним торцам цилиндрических эпементов.