Пенный аппарат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) В 01 1) 47/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4664146/26 (22) 12.01.89 (46) 23.06.91. Бюл. 1(- 23 (71) Харьковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института жиров (72) Е.А.Боровик (53) 621.928.97 (088.8) (56) Анторское снидетельстно СССР

)! 691164, кл, В 01 Р 47/04, 1979. (54) ПЕННЫЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к аппаратам для проввдения процессов тепломассообмена в системе гаэ — жидкость для очистки газа от твердых или жидки1(частиц, может быть использовано н химической, нефтехимической, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности и позволяет интенсифицировать тепломассообмен и повы11зобретение относится к аппаратам для проведения процессов тепломассообмена и системе газ — жидкость для очистки газа от твердых или жидких частиц и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической, пищевой и других отраслях промыишенности.

Целью изобретения является интенсификация тепломассообмена н повышение Производительности аппарата эа счет турбулизации газожидкостной среды на тарелке и организации поперечного перемешинания среды на ней.

На фиг. 1 изображен пенный аппарат, общий нид; на фиг. 2 — разрез сить производительность аппарата эа счет турбулизации гаэожидкостной среды на тарелке и органиэации поперечного перемешивания среды на ней. Пенный аппарат состоит из корпуса с патрубками, внутри которого расположены тарелка, перфорированная отверстиями, и размещенный над ней стабилизатор пены (СП) . СП установлен с возможностью вращения вокруг вертикальной оси и снабжен приводом колебательного вращательного движения. Радиальные элементы CII выполнены с коническими отверстиями с углом конусности 60— о

90 . При колебательном вращательном движении СП турбулиэует среду на тарелке, создает направленные окружные @ потоки, что интенсифицирует тепломассоперенос и повышает производительность. 3 йл, С::

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел т на фиг. 2 °

П ный аппара содержит корпус 1 входным 2 и выходным 3 и 4 патрубками . Внутри корпуса 1 размещена тарелка 5, перфорированная отверстиями, над которой на оси 6 с воэможностью вращения в подшипнике 7 установлен стабилизатор пены. Стабилизатор пены состоит иэ радиальных элементов 8 и поперечных перегородок 9, установленных перпендикулярно друг к другу. Ðàдиальные элементы 8 перфорированы коническими отверстиями с углом конусности / = 60-90

1657217

На корпусе 1 размещен привод 10 колебательного вращательного движения стабилизатора пены электромагнитного типа, состоящий из двух установленных с аксиальным зазором соленоидов, между которыми размещен один из радиальных элементов 8, выполненный иэ магнитопроводного материала, В верхней части корпуса 1 установлено орошающее 10 устройство 11, выше которого размещен также сепаратор 12 газа от капель жидкости.

Аппарат работает следующим образом. 15

Охлаждаемый и/или абсорбируемый жидкостью газ поступает через входной патрубок 2 в корпус 1. Одновременно через орошающее устройство 11 в верхнюю часть корпуса 1 подается жидкость. 0

Проходя через перфорирующие отверстия тарелки 5, газ вступает в контакт с жидкостью, в виде тонкого слоя распределенной на тарелке. При таком взаимодействии над тарелкой 5 в пре- 25 делах высоты стабилизатора пены образуется высокоразвитый пенный слой, в котором интенсивно протекают процессы тепломассообмена.

Во время работы аппарата на два соленоида электромагнитного привода

10 поочередно подают импульсы постоянного тока. При этом магнитопроводный радиальный элемент 8 поочередно притягивается то к одному, то к другому соленоиду, и таким образом ста35 билизатор пены приобретает колебательное вращательное движение вокруг оси 6.

При колебательном вращательном движении стабилизатора пены его радиальные элементы и поперечные перегородки взаимодействуют с газ .жидкостным слоем на тарелке 5, интенсивно турбулизируя его, что увеличивает скорость тепломассообмена системы газ — жидкость и повышает производительность аппарата.

Одновременно радиальными элементами 8 стабилизатора пены создаются также окружные потоки среды на тарелке.

Происходит это за счет различия . гидравлического сопротивления фронтальных поверхностей радиальных элементов 8. Так, при движении элементов 8 по часовой стрелке (см.фиг. 2 и 3) сопротивление поверхности 13, на которой перфорирующие концевые отверстия располагаются меньшим основанием, будет больше сопротивления поверхности 14 с большим основанием конусных отверстий при движении элементов 8 против часовой стрелки °

1<ак показали исследования, при выполнении конических отверстий с углом о конусности 60-90 это различие в сопротивлении составляет 30-353.

За счет различия в гидравлическом сопротивлении у поверхности радиальных элементов 8 создается градиент давления, направленный в данном случае против часовой стрелки, и среда на тарелке 5 перемещается по часовой стрелке. Угол конусности 60-90 яво ляется оптимальным.

При выполнении угла конусности P = о

= 60-:90 различие в гидравлическом сопротивлении поверхностей радиальных элементов 8 максимально, следовательно максимальны окружные потоки жидкости на тарелке, и, как следствие, при этих значениях угла конусности достигается максимальная эффективность тепломассопереноса.

Создание направленных окружных потоков среды на тарелке 5 способствует выравниванию концентрационных профилей на тарелке и повышению тем самым скорости тепломассообмена и производительности аппарата.

Таким образом, стабилизатор пены выполняет функцию как собственно стабилизатора, препятствующего образованию волн на поверхности тарелки и созданию развитой пенной структуры, так и функцию турбулизации газожидкостной среды на тарелке и организации поперечного перемешивания среды .на ней.

Очищенный охлажденный газ отделяется от мелкодисперсных капель в сепараторе 12 и отводится из аппарата по патрубку 3.

Таким образом, изобретение позволяет интенсифицировать процесс тепломассообмена и увеличить производительность.

Формула изобретения

Пенный аппарат, включающий корпус с входными и выходными патрубками, внутри которого расположены тарелка, перфорированная отверстиями, и ячеистый стабилизатор пены, размещенный над ней и выполненный из радиальных !

165721 элементов и поперечных перегородок, а т л и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена и повышения производительности аппарата за счет турбулизации газо5 жидкостной среды на тарелке и организации поперечного леремешивания

6 среды на ней, стабилизатор пены снабжен приводом колебательного вращательного движения вокруг вертикальной оси, при этом радиальные элементы стабилизатора пены выполнены с коническими отверстиями с углом конусности 60-90 жиймть

Составитель Г. Урусова

Редактор Т.Иванова Техред И.Моргентал Корректор А. Обручар

Заказ 2426 Тираж 444 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при rKHT СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

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