Тепломассообменный аппарат

 

Изобретение относится к оборудованию для проведения гепломассообменных процессов и может быть использовано в нефтехимической, химической, теплоэнергетической и других отраслях промьшленности и позволяет расширить диапазон режимов работы и повысить эффективность аппарата за счет увеличения скорости газового потока. Тепломассообменный аппарат, включающий цилиндрический корпус с крьшкой, в котором установлены тарелки, сос тоящиа из концентрического желоба с перетоками и патрубка с отбойным элементом , а также патрубки для ввода и вывода жидкости и газа. На верхнем конце патрубка тарелки установлены одно над другим устройства, выполненные в виде усеченных конусов с отверстиями на боковой поверхности,причем верхнее устройство выполнено с тупым углом при вершине конуса и уст; тановлено нижним основанием с зазором к стенкам корпуса, а нижнее устройство имеет острый угол при вершине конуса, установлено нижним основанием на стенказс корпуса на расстоянии не более 0,5 диаметра корпуса аппарата от нижнего торца патрубка и соединено со следующей таре.пкой вергтикальной трубкой. Крьппка аппарата может быть выполнена в форме усеченного конуса с острым углом при вершине равным острому углу устройства под тарелкой, и нижним основанием, отстоящим от нижнего торца, вертикального патрубка для ввода жидкости не более, чем на 0,5 диаметра корпуса , причем патрубок для ввода газа установлен тангенциальна конической поверхности крьшки. Отверстия на боковой поверхности конусов могут быть вьтолнены в виде треугольных прорезей с отогнутыми краями. 2 з.п, ф-лы, 1 ил. . i (Л 4 4: сл и

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)4 В 01 D 3?8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4262529/23-?6 (22) 15.06.87 (46) 23,12.88. Бил. )и 47 (71) Научно-исследовательский институт мономерон для синтетического каучука и Ярославский политехнический институт (72) В,К.Борисанов и В.С.Галустов (53) 66.015.23,05 (088.8). (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 351558, кл, В 01 D 3/28, 1970. (54) ТЕПЛОИАССООБМЕННЫИ АППАРАТ (57) Изобретение относится к оборудованию для проведения тепломассообменных процессов и может быть использовано в нефтехимической, химической, теплоэнергетической и других отраслях промьппленности и позволяет расширить диапазон режимов работы и повысить эффективность аппарата эа счет увеличения скорости газового потока.

Тепломассообменный аппарат, включающий цилиндрический корпус с крьппкой, в котором установлены тарелки, сос» тоящив иэ концентрического желоба с перетоками и патрубка с отбойным элементом, а также патрубки для ввода и вывода жидкости и газа. На верхнем конце патрубка тарелки установлены одно над другим устройства, ныполиенные в виде усеченных конусов с отверстиями на боковой поверхности,причем верхнее устройство выполнено с тупым углом при вершине конуса и усч °, тановлено нижним основанием с зазором к стенкам корпуса, а нижнее устройство имеет острый угол при вершине конуса, установлено нижним основанием на стенках корпуса на расстоянии не более 0,5 диаметра корпуса an" парата от нижнего торца патрубка H соединено со следующей тарелкой вер.. тикальной трубкой. Крьппка аппарата может быть выполнена в форме усечен- а ного конуса с острым углом при вершине равным острому углу устройства под тарелкой, и нижним основанием, отстоящим от нижнего торца, вертикального патрубка для нвода жидкости не более, чем на 0,5 диаметра корпуса, причем патрубок для ввода rasa установлен тангенциально конической поверхности крьппки. Отверстия на боконой поверхности конусов могут быть выполнены в виде треугольных прорезей с отогнутыми краями. ? s.ï. ф-лы, 1 ил.

1445742

Изобретение относится к оборудованию для проведения тепломассообмен-. ных процессов и может быть использовано в нефтехимической, химической, теплоэнергетической и других отраслях промышленности.

Пель изобретения — расширение диапазона режимов работы и повьппение эффективности аппарата за счет увеличения скорости газового потока.

На чертеже изображен тепломассообменный аппарат, общий вид.

Тепломассообменный аппарат имеет штуцеры для ввода жидкости 1 и для ввода газа 2, !!!туцер для ввода жидкости расположен в верхней части конической крышки 3, а штуцер для ввода газа — тангенциально конической поверхности крьппки 3. Последняя герметично соединена. с цилиндрическим корпусом 4 аппарата, например, с помощью фпанцев. П1туцер для ввода жидкости непосредственно переходит в цилиндрический патрубок 5, расположенный вертикально. С зазором относительно нижнего торца патрубка 5 установлен отбойный элемент 6, ниже ко-, торого установлен концентрический желоб 7. Последний с помощью нескольких радиальных перетоков 8 соединен с патрубком 9, который расположен вертикально, С зазором относительно нижнего торца патрубка установлен отбойный элемент 6. Коаксиально патрубку 9 установлен усеченный конус

10, верхнее основание которого жестко, например на сварке, соединено с патрубком 9 в месте подсоединения к патрубку перетоков. Нижнее основание конуса жестко соединено с внутренней стенкой корпуса 4 вьппе отбойного элемента не более, чем на 0,5 диаметра корпуса. В месте касания конуса

Ю и корпуса 4 аппарата установлены по периметру несколько вертикальных трубок 11, нижний торец которых опущен в желоб 7 для сбора жидкости следующей тарелки. Над конусом 10 укреплен на жидкостном патрубке конус

12 с тупым углом при вершине, с зазором относительно стенок корпуса.

В конусах 10 и 12 на боковой поверхности расположены тангенциальные отверстия 13 и 14, которые могут быть выполнены, например, в виде треугольных прорезей с отогнутыми внутрь краями.

Жидкость поступает в аппарат че— рез штуцер 1, движется по патрубку

4 и вытекает через зазор !5, обра» зуя куполообразную пленку, которая достигает стенок корпуса аппарата и стекает по стенкам в желоб 7, Из желоба 7 через несколько радиальных перетоков 8 (обычно четыре) жидкость поступает в патрубок 9. Из последнего жидкость через зазор 15 вытекает во внутреннюю полость аппарата, образуя куполообразную пленку, которая достигает стенок аппарата и стекает в нижележащий желоб. Далее жидкость проходит несколько аналогичных контактных ступеней и выводится ! из аппарата. Без подачи газа жидкость, вытекая из зазора, образует купол с опущенными вниз краями. При поступлении газа через штуцер 2 в пространстве, образованном конической крышкой, стенками корпуса и пленкой жидкости, образуются циркуляционные вихревые токи газа, которые захватывают и поднимают пленку жидкости. В результате образуется жидкостный купол с поднятыми вверх края- ми, который многократно с большой скоростью омывается циркулирующими вихревыми токами газа. Часть газового потока прорывает пленку у стенок аппарата и поступает через окна между перетоками 8 на устройство закрутки газа. Газовый поток проходит через тангенциальные отверстия 14 и закручивается. Одновременно капли жидкости, увлеченные газовым потоком, отбиваются на конусе 1 2 и через зазор 16 стекают в пространство между конусом 10 и корпусом 4 и через трубки 11 перетекают в желоб 7. Газовый поток из отверстий 1 4 дополнительно закручивается в отверстиях 13 и поступает в пространство, образованное стенками корпуса 4, конусом 10 и жидкостной пленкой, вытекающей из зазора !5. В этом пространстве происходит процесс взаимодействия пленки жидкости и вихревых токов газа аналогично укаэанному. Газовый поток прорывает пленку жидкости у стенок корпуса, затем через окна, образованные между нижележащими перетоками жидкости, поступает в следующую ступень контактирования. Далее газ проходит несколько аналогичных контактных ступеней и выводится из аппарата.

14457

В тепломассообменном аппарате происходит взаимодействие пленки жидкости с вихревыми токами газа. При увеличении объемной подачи газа не про5 исходит разрушения пленки жидкости, благодаря чему увеличивается диапазон работы аппарата. Многократная циркуляция газового потока внутри конуса, нижним основанием которого яв- 10 ляется пленка жидкости, существенно увеличивает интенсивность тепломассообмена, Предлагаемая конструкция объединяет преимущества прямоточных аппаратов (высокая эффективность 1Б благодаря высокой скорости движения газового потока) и преимущества пленочных аппаратов (эффективность взаимодействия пленки жидкости с газовым потоком, простота и надежность конст- 20 рукции, возможность перехода к аппаратам большой единичной мощности путем продольно-поперечного секционирования).

Формула изобретения

1. Тепломассообменный аппарат, включающий цилиндрический корпус с крышкой, в котором установлены тарел- 30 ки, состоящие из концентрического желоба с перетоками и патрубка с отбойным элементом, и патрубки для ввода и вывода жидкости и газа, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона режимов

42

4 работы и повышения эффективности аппарата за счет увеличения скорости газового потока, он снабжен установленными на верхнем конце патрубка тарелки одно над другим устройствами, выполненными в виде усеченных конусов с.отверстиями на боковой поверхности, причем верхнее устройство выполнено с тупым углом при вершине конуса и установлено нижним основанием с зазором к стенкам корпуса, а нижнее устройство имеет острый угол при вершине конуса и установлено нижним основанием на стенках корпуса на расстоянии не более 0 5 диаметра корпуса аппарата от нижнего торца патрубка и снабжено вертикальной трубкой, соединяющей его со следующей тарелкой.

2, Аппарат по п.l о т л и ч а юшийся тем, что крышка аппарата выполнена в форме конуса с острым углом при вершине, равным острому углу нижнего устройства под тарелкой, и нижним основанием, отстоящим от нижнего торца патрубка для ввода жидкости не более чем на 0,5 диаметра корпуса аппарата, а патрубок для ввода газа установлен тангенциально конической поверхности крышки.

3. Аппарат по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что отверстия на боковой поверхности конусов выполнены в виде треугольных прорезей с отогнутыми внутрь краями.

1445742

Составитель Г,урусова

Техред Л. Олийнык

Корректор Г.Решетник

Редактор И.Горная

Заказ 6652/9

Тираж 64? 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