Тепломассообменный аппарат вентури

 

Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам и может быть использовано в химической промышленности, в частности для концентрирования кислот, например серной кислоты, и увеличить срок службы аппарата за счет сокращения разложения серной кислоты. Тепломассообменный аппарат Вентури включает конфузор, горловину, диффузор с коаксиально установленной вставкой, выполненной в виде комбинации форсунки, конфузора и укороченного диффузора. Конфузор и диффузор перегородки выполнены снаружи и изнутри винтообразными направляющими, при этом наружная направляющая выполнена с шагом, меньшим, чем шаг внутренней направляющей, а форсунка выполнена в виде кольца с выходными отверстиями, расположенными внутри передней части конфузора перегородки, выполненного в виде утолщения, имеющего каплевидный профиль в сечении, за лобовой поверхностью каплевидного утолщения, образующего в сечении форму сопла Лаваля. Укороченный диффузор может быть выполнен с криволинейной образующей с углом раскрытия менее угла раскрытия диффузора аппарата Вентури. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

069 А1 (19) (ll) (51)5 В 01 D 53 18 47 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А 8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4617911/31-26, 461 7913/31-26 (22) 12.12.88 (46) 15.10.90. Бюл. Р 38 (71) Рубежанский Филиал Днепропетровского химико-технологического института им. Ф.Э.Дзержинского (72) И.М.Зинченко, А.А.Середа, .

Г.А,Сумалинский, А.А.Ерин, Э,Г.Сумалинский и С.Н.Хлюпин (53) 66.071.7.05 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 532387, кл. В 01 Р 47/10, 1976. (54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

ВЕНТУРИ (57) Изобретение относится к тепломассообменным, аппаратам и может быть использовано в химической промышленности, в частности для концентрирования кислот, например серной кислоты и увеличить срок службы аппарата за счет сокращения разложения серной кислоты. ТепломассообИзобретение относится к тепломассообменным аппаратам и может быть использовано в химической промьппленности, в частности, для концентрирования кислот (например, серной кислоты).

Цель изобретения - повьппение эффективности и увеличение срока службы аппарата эа счет сокращения разложения серной кислоты.

На фиг.1 изображен предлагаемый аппарат, в котором передняя часть

2 менный аппарат Вентури включает конфузор, горловину, диффузор с коаксиально установленной вставкой, выполненной в виде комбинации форсунки,. конфузора и укороченного диффузора, Конфузор и диффузор перегородки выполнены снаружи и изнутри винтообразными направляющими, при этом наружная направляющая выполнена с шагом, меньшим, чем шаг внутренней направляющей, а форсунка выполнена в виде кольца с выходными отверстиями, расположенными внутри передней части конфузора перегородки, выпол-. ненного в виде утолщения, имеющего каплевидный профиль в сечении, за лобовой поверхностью каплевидного утолщения, образующего в сечении .форму сопла Лаваля. Укороченный диффузор может быть выполнен с криволинейной образующей с углом раскрытия менее угла раскрытия диффузора аппарата Вентури. 2 з.п. Ф-лы, 4 ил. срезана; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — аппарат, в котором внутренняя и наружная поверхности. .вставки выполнены с винтообразными направляющими,: .на фиг.4 — разрез

Б-Б на фиг.3.

Аппарат содержит конфузор 1, ropJIoBHHy 2, диффуэор 3, вставку 4, выполненную в виде комбинации конфузора (сопла) 5, диффузора 6 укороченной длины с криволинейной образующей и форсункой 7 с выходными отверстия-.

1599069 ми 8. Передняя кромка сопла выполнена каилевидной формы 9, внутри которой расположена форсунка 7. Подачу слабой серной кислоты в форсунку производят через патрубок 10.

Внутренняя поверхность вставки 4. (фиг.4) снабжена винтообразной направляющей 11. Внешняя поверхность вставки 4 снабжена винтообразной направляющей 12 с шагом меньше, чем шаг внутренней направляющей. Утолщение каплевидной формы 9 (фиг.3) имеет профиль сопла 13 Лаваля.

Аппарат работает следующим образом, Топочные газы из топки поступают через гаэоход и конфузор 1, а затем основной газовый поток поступает в перегородку через сопло 13 Лаваля 2р и конфузор 5, Сюда же через патрубок

10 в форсунку 7 и выходные отверстия 8 поступает слабая серная кислота с концентрацией 68-70Х. Так как выходные отверстия расположены за 25 лобовой поверхностью каплевидного утолщения, то в этих участках образуется подсос, способствующий диспергированию капель слабой серной кислоты до размеров 100-400 мкм. Проходя затем через конфузор и диффуэор вставки, с помощью винтообразных направляющих готок газа и жидкости стабилизируется, в результате чего исключаются излишние турбулизации, что обеспечивает эффективное концентрирование в режиме вытеснения.

Закрученный газожидкостный поток на выходе из перегородки стабилиэирован в пространстве и не отбрасы- 4р вается к стенкам, что "исключает разложение кислоты и туманообразование; далее он поступает на сепарацию.

Другая часть топочных газов проходит через зазор между корпусом 45 конфузором 1, горловиной 2 и вставкой 4 и с помощью направляющих на внешней части перегородки закручивается и движется у стенок аппарата, предохраляя его от воздействия капель 5О серной кислоты.

Вследствие того, что направляющие на внешней части перегородки имеют шаг меньший, чем шаг внутри перегоРОйки, создаются пРедпосылки. Разделе- 55 ния этнх потоков (потока топочных газов на периферии аппарата и центрального потока, содержащего капли серной кислоты).

Таким образом, в предлагаемом аппарате за счет вставки, выполненной в виде комбинации форсунки, конфузора и укороченного диффузора с криволинейной образующей с углом раскры;тия менее угла раскрытия диффузора аппарата Вентури или с выполнением вийтообразных направляющих на внутрен-! неи и наружной поверхностях вставки достигается уменьшение разложения серной кислоты до оксидов серы за счет уменьшения турбулизации потока и уменьшения контакта капель серной кислоты со стенками аппарата, снижение гидравлических сопротивлений в аппарате за счет профиля передней кромки конфузора и конструкции вставви, возможность замены вставки или изготовление ее из более коррозионностойких материалов позволяет продлить срок службы аппарата.

Формула изобретения

1. Тепломассообменный аппарат

Вентури, включающий конфузор, горловину, диффуэор, коаксиально установленную вставку, патрубки ввода и вывода фаз, форсунку, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности и увеличения срока службы аппарата за счет сокращения разложения серной кислоты, вставка выполнена в виде конфузора и укороченного диффузора, а форсунка выполнена в виде кольца с выходными отверстиями, расположенными внутри передней по ходу газового нотока части конфузора вставки, которая имеет в сечении каплевидную форму.

2. Аппарат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что укороченный диффузор выполнен с криволинейной образующей с углом раскрытия менее угла раскрытия диффузора аппарата Вентури.

3. Аппарат по п.l, о т л и— ч а ю шийся тем,что внутренняя и наружняя поверхности конфузора и укороченного диффузора вставки выполнены с винтообразными направляющими, при этом шаг наружной направлякнцей больше шага внутрейней направляющей, а передняя часть конфуэора выполнена в виде утолщения, имеющего профиль сопла Лаваля.

)599069

Фиг. 2

1599069

Г+Я(1 Я ф

1Рив. 4

Фиг. Ф

Составитель Г.Урусова

Редактор А.Ревии Техред М.Дидык

Корректор С.Шевкун

Заказ 3305 Тираж 580 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям. при ГКНТ СССР

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

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