Тепломассообменный аппарат

 

Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам, применяемым в химической и других смежных отраслях промышленности,и позволяет повысить интенсивность тепломассообменных процессов за счет организации перекрестного движения фаз, струйно-канального режима их взаимодейстия и увеличения поверхности контакта фаз. Ограничивающие объем контактного устройства крышки выполнены в виде конусов, а криволинейные перегородки выполнены перфорированными в виде конической спирали, при этом ширина и шаг криволинейных каналов постоянны. В аппарате установлен также завихритель в газоподводящем патрубке. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. SU„, 1477437

А1 (s» 4 В 01 Р 3/26

0033Ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4234272/31-26 (22) 27,04.87 (46) 07.05.89. Бюл. 17 (71) Горьковский политехнический институт им. А.А.Жданова (72) lI.A.Áàõòèí, В.М.Ульянов, Л.Я.Живайкин и А.Г.Рыбинский (53) 66.015.23.05(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 557800, кл. В 01 D 3/30, 1975. (54) ТЕПЛОМАССООБ11ЕННЫЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам, применяемым в химической и других смежных отрасИзобретение относится к аппаратам для проведения процессов тепломассаобмена и может использоваться в химической и других отраслях промышленности, в частности для проведения абсорбционных и других массообменных процессов в системе газ (пар) — жидкость.

Цель изобретения — повышение интенсивности тепломассообменных процессов за счет организации перекрестного движения фаз, струйно-капельного режима их взаимодействия и увеличения поверхности контакта фаз.

На фиг.l представлен предлагаемый аппарат, продольный разрез, на фиг.2— вид А на фиг.l; на фиг.3 — узел I на фиг.2.

Тепломассообменный аппарат состоит из контактного устройства 1, сепаратора 2 и распылителя 3. Корпус 4 сепаратора снабжен патрубками для лях промышленности, и позволяет повысить интенсивность тепломассообменных процессов за счет организации перекрестного движения фаз, струйноканального режима их взаимодействия и увеличения поверхнос.ти контакта фаз. Ограничивающие объем контактного устройства крышки выполнены в виде конусов, а криволинейные перегородки выполнены перфорированными в виде конической спирали, при этом ширина и шаг криволинейных каналов постоянны. В аппарате установлен также завихритель в газоподводящем патрубке. 1 з,п. ф-лы, 3 ил. входа 5 и выхода 6 жидкости и заглубленным внутрь сепаратора патрубком 7 для выхода газа.

Контактное устройство состоит из ограничивающих его объем крышек 8 и 9 и соединенных с ними криволинейных перегородок 10, образующих криволинейные каналы 11. Ограничивающие объем контактного устройства крышки выполнены в виде нижнего 8 и верхнего 9 конусов, последний из которых меньшим основанием соединен с патрубком 12 подачи газа, а большим основанием — с корпусом сепаратора. В газоподводящем патрубке 12 установлен завихритель 13 с закруткой газового потока в направлении его движения в криволинейных каналах. Распылитель расположен по оси аппарата напротив входцы кромок 14 криволинейных перегородок и трубой

15 соединен с патрубком 5 подачи

1ч77437 жидкости. Криволинейные перегородки выполнены перфорированными (отверстиями 16) в виде конической спирали, ширина и шаг криволинейных каналов 11 выполнены постоянными.

Аппарат работает следующим образом.

Газ через патрубок 12 и жидкость через патрубок 5, трубу 15 и распылитель 3 подаются на вход контактного устройства 1, расположенный в его верхней части. Проходя по газопроводящему патрубку 12, в котором установлен завихритель 13, газовый поток закручивается, распыливает жидкость на мелкие капли, Образовавшаяся газожидкостная смесь, благодаря предварительной закрутке, безударно, равномерно и плавно распределяется 20 по спирально-коническим каналам 11.

При этом под действием центробежных сил жидкие капли отбрасываются на вогнутые говерхности спиральноконических перегородок 10, образуют 25 жидкую пленку, увлекаемую газом в движение по спирально-коническим траекториям сверху вниз. Под действием центробежных сил жидкость передавливается с вогнутой на выпуклую по- 3П верхность каждой спирально-конической перегородки 10, перемещаясь из расположенных ближе к центру каналов 11 в соседние каналы 11, расположенные дальше от центра (фиг.2 и 3). С выпуклой поверхности каждой перегородки 10 жидкость срывается, распыливается газовым потоком и отбрасывается центробежными силами на вогнутую поверхность наружной перегород- 411 ки 10 этого канала и так далее до тех пор, пока жидкость выйдет из контактного устройства 1 в сепаратор 2, При этом реализуется перекрестное движение фаз (фиг.3). 45

Благодаря спирально-конической форме контактных каналов 11 происходит закручивание газожидкостного потока на выходе из контактного устройства 1 и последующее разделение газа и жидкости под действием центро-. бежных и инерционных сил. М(идкость выводится из аппарата через штуцер 6, а газ — через штуцер 7.

Выполнение ограничивающих объем контактного устройства крышек в виде конусов„ а криволинейных перегородок в виде перфорированных конических спиралей, выполнение ширины и шага криволинейных каналов постоянными и реализует перекрестное движение фаз, что повышает движущую силу процесса массопередачи и его интенсивность. Кроме того, непрерывный поток ("дождь") жидких капель, переходящих с выпуклой поверхности внутренних перегородок спирально-конических каналов на вогнутые поверхности их наружных перегородок, значительно увеличивает суммарную поверхность контакта фаз, реализует ударный струйно-капельный режим их взаимодействия, при котором интенсивность процессов значительно возрастает.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Тепломассообменный аппарат, включающий контактное устройство с ограничивающими его объем крышками, между которыми размещены криволинейные каналы, образованные криволинейными перегородками, напротив входных кромок которых установлены распылители, корпус с патрубками для подвода и отвода фаз, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения интенсивности тепломассообменных процессов за счет организации перекрестного движения фаз, струйнокапельного режима их взаимодействия и увеличения поверхности контакта фаз, ограничивающие объем контактного устройства крышки выполнены в виде конусов, а криволинейные перего.родки выполнены перфорированными в виде конической спирали, ширина и шаг криволинейных каналов выполнены постоянными.

2, Аппарат по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что он снабжен завихрителем, установленным в газоподводящем патрубке.

1477437

1477437

/аз еь

Составитель А.Бабочкин

Редактор Н.Тупица Техред М.Дидык Корректор Л,Пилипенко

Заказ 2)88/10 Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101