Тепломассообменный аппарат

 

Изобретение может быть использовано для проведения процессов абсорбции, десорбции, пылеулавливания, кондиционирования в химической, микробиологической, металлургической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является интенсификация процессов тепломассообмена путем увеличения поверхности взаимодействия фаз в активном гидродинамическом режиме. Аппарат содержит корпус с тангенциальными входными патрубками 6, осесимметрично расположенными относительно корпуса аппарата, вихревые камеры 5, расположенные тангенциально и попарно параллельно ассиметрично оси корпуса, многопленочные распределители 7 жидкости, размещенные соосно внутри вихревых камер 5, снабженные дополнительным раздаточным штуцером, установленным по оси корпуса с отбойной шайбой на уровне верхних стенок вихревых камер. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИН (19) (11) (j11)5 В 01 Э 3/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗО6РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4192393/23-26 (22) 09.02.88 (46) 30.04.90. Бюл. М 16 (71) Московский институт химического машиностроения, Всесоюзный научно-исследовательский биотехнический институт и Черкасское производственное

11 11 объединение Азот (7 2 ) А. В . Костин, Э . Ф . Шур гальский, А . Н . Цетович и Г . С . Пашенко (5 3 ) 66 . 0 l 5 . .23 (088 . 8 ) (5 6 ) Автор ско е свидетельство СССР

Р 98 274 4, кл . В 0 1 D 45 / 1 2, 1 98 2 .

Авторское свидетельство СССР

М 9903 1 8, кл . В 04 С 1 / 00, 1 98 3 .

Авторское свидетельство СССР

М 69 7 1 58, кл . В 0 1 D 5 3 / 04, 1 97 9 . (54 ) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ (57 ) Изобретение может быть использ овано для проведения процессов абсорб2 ции, десорбции, пылеулавливания, кондиционирования в химической, микробиологической, металлургической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является интенсификация процессов тепломассообмена путем увеличения поверхности взаимодействия фаз в активном гидродинамическом режиме. Аппарат содержит корпус с тангенциальными входными патрубками б осесимметрично расположеными относительно корпуса аппарата, вихревые камеры 5, расположенные тангенциально и попарно параллельно, асимметрично оси корпуса, многопленочные распределители 7 жидкости, размещенные соосно внутри вихревых камер 5, снабженные дополнительным раздаточным штуцером, установленным по оси корпуса с отбойной шайбой на уровне верхних стенок вихревых камер. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

1560254

Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам и может быть использовано для проведения процессов абсорбции, десорбции, пылеулавливания, кондиционирования в химической, микробиологической, нефтеперерабатывающей, металлургической и других отраслях промышленности. .Целью .изобретения является интен- 10 сификация процессов тепломассообмена путем увеличения поверхности взаимодействия фаз в активном гидродинамическом режиме.

На фиг.1 изображен тепломассооб- 13 мениый аппарат, продольный разрез; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.З вЂ” тепломассообменный вихревой аппарат с вихревыми камерами, расположенными попарно параллельно и уста- 20 новленными тангенциально корпусу аппарата, асимметрично его оси, общий вид, на фиг.4 - то же, вид сверху °

Тепломассообменный аппарат содер- . жит цилиндрический корпус 1 с *атрубками для выхода газа 2, входа 3 и выхода 4 жидкости, вихревые камеры 5 с входными патрубками 6, многопленочный распределитель 7 жидкости, размещенный соосно внутри вихревых камер

5, снабжен дополнительным раздаточнья штуцером 8, установленными по оси корпуса с отбойной шайбой 9 на уровне верхних стенок вихревых камер. Входные патрубки расположены тангенциально.

Тепломассообменный аппарат работает следующим образом.

Орошающий раствор через патрубок

3 подается в многопленочиый. распреде- 4О литель 7 жидкости, на выходе из которого образует .кольцевые струи жидкости в вихревых камерах 5 и корпусе аппарата 1, полностью перекрывающие их поперечное сечение, пРичем жид- 45 .кость, стекающая по стенкам цилиндрического корпуса 1, перекрывает выходы из вихревых камер 5, образуя дополнительно зону контакта.

Газовый поток подается в вихревые камеры 5 через тангенциальные натрубки 6, размещенные осесимметрично отно-, сительно корпуса аппарата, благодаря чему потоки закручиваются в одном на55 правлении. Двигаясь по камерам 5, га зовые вихри наталкиваются на поперечные пленки орошающей жидкости, набегая на них под углом, что в значи тельной мере повышает эффективность осаждения на их поверхности твердой фазы, и увеличивая .продолжительность контакта фаз, прорывает их в пристенной зоне, где степень орошения в несколько раз превышает среднее значение по всему поперечному сечению аппарата. Кроме того, сплошная центральная часть пленочных завес не позволяет пройти без контакта с жидкостью слабозакрученной приосевой части газовых струй. Двигаясь по вихревым камерам 5 навстречу друг другу, закрученные потоки прорывают пленки жидкости, стекающие по стенкам корпуса 1, диспергируя их и увлекая за собой.

Этот фактор также интенсифицирует тепломассообмен за счет увеличения межфазной поверхности. В корпусе аппарата. вихревые потоки движутся между зеркалом жидкости в нижней части корпуса и кольцевыми пространственными пленочными завесами, создаваемыми распределителем 7 жидкости и дополнительным раздаточным штуцером 8 с отбойной шайбой 9 выше вихревых камер 5, вращаясь в одну сторону. При вращении газовых потоков в вихревых камерах 5 и в корпусе аппарата происходит коагуляция и центробежное отделение твердой фазы, которая поглощается жидкостью, захваченной вихрями.

Сливаясь в центре корпуса 1, газовые потоки увеличивают суммарную крутку, что интенсифицирует процесс центробежного осаждения и тепломассообмена за счет турбулизации газожидкостных потоков.

Пленки жидкости, перекрывающие по- . перечное сечение корпуса, выполняют функции последней ступени контакта фаз и одновременно сепарационной зоны, задерживая уносимые газом капли жидкости, после чего очищенный газ выводится из аппарата через патрубок

При установке в корпусе аппарата нескольких вихревых камер, расположенных попарно параллельно и.тангенциально корпусу, асимметрично его оси, закрученные газовые потоки из вихревых камер не сливаются при выходе в корпус, а, продолжая вращательное движение, поднимаются по спирали вверх, причем каждый из пары вихрей одной плоскости вливается в другую, пройдя вдоль стенки корпуса до вы5 156025 хода из противоположной вихревой камеры, вращаясь в ту же сторону, усиливая таким образом общую крутку потока. При этом происходит интенсивное взаимодействие с диспергированной и захваченной газом жидкой фазой во всем объеме аппарата, а также с пленкой жидкости, стекающей по стенкам корпуса. Если вихревые камеры расположены в нескольких плоскостях, то благодаря общей .асимметричной компановке камер закрученные потоки каждого уровня, вращаясь в направлении, противоположном потокам других уровней, в точках их соприкосновения имеют одинаково направленные тангенциальные и осевые составляющие скорости, что ведет к увеличению общей скорости в этих точках, а следовательно, 20 крутки и центробежной силы, благодаря чему интенсифицируются процессы тепломассообмена и пылеотделения.

3. Аппарат по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что аппарат

25 снабжен дополнительно .тангенциально установленными вихревыми камерами, смещенными по отношению к нижераспоо ложенным на угол в 90, и дополнительными многопленочными распределителями жидкости, размещенными соосно дополнительным вихревым камерам и корпусу аппарата °

Формула иэ об рет ения

1. Тепломассообменный аппарат, содержащий корпус с вихревыми камерами, патрубки для входа и выхода взаимодействующих фаз и орошающие устройства, размещенные соосно в вихревых камерах, о т л и ч а ю щ и й—

4 6 .с я тем, что, с целью интенсификации процессов тепломассообмена путем увеличения поверхности взаимодействия фаз в активном гидродинамическом режиме, вихревые камеры расположены на нижнем срезе корпуса, орошающие устройства выполнены в виде многопленочного распределителя жидкости, расположены до уровня входных патрубков и снабжены дополнительным раздаточным штуцером, установленным по оси корпуса с отбойной шайбой на уровне верхних стенок вихревых камер, .а входные патрубки расположены тангенциально осесимметрично относительно корпуса.

2. Аппарат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что вихревые камеры установлены тангенциально корпусу, асимметрично его ocu.

Фиг. Г

1560254

Составитель С.Баранова

Редактор Е.Копча ТехредЛ.Сердюкова Корректор Л.Бескид

Заказ 937 Тираж 555 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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