Емкостный реакционный аппарат для проведения теплообменных процессов

 

Изобретение относится к емкостным реакционным аппаратам (реакторам, реакторам-котлам) для проведения теплообменных процессов, в частности к устройствам для подвода и отвода теплоносителя с внешней стороны стенки аппарата, и может быть использовано в химической, нефтехимической, энергетической, фармацевтической, микробиологической и смежных с ними отраслях промышленности и позволяет повысить эффективность процесса теплообмена за счет равномерного распределения теплоносителя. Емкостный реакционный аппарат для проведения теплообменных процессов включает корпус, на наружной поверхности которого коаксиально расположен трубчатый коллектор на расстоянии 20-50 мм от корпуса. Выходные отверстия в трубчатом коллекторе выполнены под углом 30-45° от горизонтальной оси коллектора и направлены в сторону корпуса. Для обеспечения равномерности подачи теплоносителя равномерно по периметру коллектора расположены патрубки. Коллектор заключен в кожух, вертикальная распределяющая часть которого выполнена гофрированной. 3 з. п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 J 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4675345/26 (22) 20.02.89 (46) 07.07.91. Бюл. М 25 (71) Киевский политехнический институт им.

50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Е.Г.Воронцов, О.Б,Плющ, В.Л.Ракицкий и Л,С.Мороз (53) 66.023.15.05 (088,8) (56) Патент ФРГ hh 1207928, кл. С 01 6 43/02, 1972. (54) ЕМКОСТНЫЙ РЕАКЦИОННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕПЛООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ (57) Изобретение относится к емкостным реакционным аппаратам(реакторам, реакторам-котлам) для проведения теплообменных процессов, в частности к устройствам для подвода и отвода теплоносителя с внешней стороны стенки аппарата, может быть

Изобретение относится к емкостным реакционным аппаратам (реакторам, реакторам-котлам) для проведения теплообменных процессов, в частности к устройствам для подвода и отвода теплоносителя с внешней стороны стенки аппарата, и может быть использовано в химической, нефтехимической, энергетической, фармацевтической, микробиологической и смежных с ними отраслями промышленности. . Цель изобретения — повышение эффективности процесса теплообмена за счет равномерного распределения теплоносителя.

На фиг. 1 схематично изображен емкостный реакционный аппарат, продольный

„, Ы,, 1660727 Al использовано в химической, нефтехимической, энергетической, фармацевтической, микробиологической и смежных с ними отраслях промышленности и позволяет повысить эффективность процесса теплообмена за счет равномерного распределения теплоносителя. Емкостный реакционный аппарат для проведения теплообменных процессов включает корпус, на наружной поверхности которого коаксиально расположен трубчатый коллектор на расстоянии 20 — 50 мм от корпуса. Выходные отверстия в трубчатом коллекторе выполнены под углом 30-45 от горизонтальной оси коллектора и-направлены в сторону корпуса. Для обеспечения равномерности подачи теплоносителя равномерно по периметру коллектора расположены патрубки. Коллектор заключен в кожух, вертикальная распределяющая часть которого выполнена гофрированной. 3 з.п. ф-лы, 4 ил. разрез; на фиг. 2 — узел I на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4— сечение Б-Б на фиг. 1.

Емкостный реакционный аппарат для проведения теплообменных процессов (фиг. 1) содержит корпус 1, трубчатый коллектор 2, равномерно распределенные по периметру трубчатого коллектора патрубки

3 для подвода теплоносителя, кожух 4, вертикальная часть которого выполнена гофрированной, устройство 5 для сбора и отвода отработанного теплоносителя. Кожух 4 создает полость, являющуюся накопителем и перераспределителем теплоносителя и од1660727 новременно распределителем жидкости в пленку.

Коллектор 2 (фиг. 2) имеет отверстия для выхода орошающей жидкости, которые расположены под углом 30 — 45 вверх от горизонтальной оси коллектора, при этом расстояние от наружной поверхности корпуса 1 до коллектора 2 составляет 20 — 50 мм.

Емкостный реакционный аппарат работает следующим образом, Для нагревания или охлаждения реакционной среды через патрубки 3 в коллектор 2 подается теплоноситель (орошающая жидкость) соответствующей температуры.

Через выходные отверстия коллектора 2 орошающая жидкость подается к наружной поверхности корпуса 1 в виде струй, которые, стекая вниз, сливаются в сплошную пленку жидкости и с помощью гофрированной части кожуха 4 пленка равномерно перераспределяется по поверхности корпуса

1. Отработанный теплоноситель собирается в нижней части аппарата и отводится с помощью устройства 5.

Определено, что оптимальным для формирования сплошной пленки на наружной поверхности корпуса с большой шероховатостью (е - 0,1 — 0,5 мм) является оросительное устройство, выполненное в виде трубчатого коллектора, состоящего из нескольких секций, в центре которых расположены патрубки для подвода теплоносителя.

При этом коллектор заключен в кожух, вертикальная часть которого гофрированная, отверстия в коллекторе расположены под углом 30 — 45 вверх, а расстояние от поверхности корпуса до коллектора около

35 мм. Коллектор выполнен из трубьц3 25 х х2,5 мм, а кожух из металлической ленты толщиной 0,5 мм, размещенной с зазором

0,5 мм от стенки корпуса, Диаметр корпуса аппарата 240 мм. Для подачи воды из коллектора к стенке аппарата он имеет 120 отверстийф3 мм. Минимальный обьемный расход жидкости составляет 0,163 м /с.

В результате проведенных экспериментов расчетный коэффиициент теплопередачи составляет для серии экспериментов 500—

800 Втl(м К) при изменении числа оборотов перемешивающего устройства в пределах

80 — 200 об/мин. Средний коэффициент теплопередачи для аппаратов с рубашкой при прочих равных условиях составляет 120—

150 Вт/(м К).

Таким образом, эффективность теплопереноса в предлагаемом аппарате в 3,5 — 4

10 раза больше по сравнению с эффективностью известного аппарата. Кроме того, значительно снижается расход орошающей жидкости, улучшаются условия его эксплуатации, а также повышается техника без15 опасности.

Формула изобретения

1. Емкостный реакционный аппарат для проведения теплообменных процессов, содержащий вертикальный корпус, коаксиаль20 но расположенное на наружной поверхности корпуса устройство для распределения в виде тонкой пленки теплоносителя, выполнейное в форме трубчатого коллектора, выходные отверстия которого

25 направлены в сторону корпуса, и снабженное патрубком для подвода теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий процесса теплообмена путем повышения эффективности процесса

30 теплообмена за счет равномерного распределения теплоносителя, трубчатый коллектор снабжен кожухом и дополнительными патрубками для подвода теплоносителя, равномерно распределенными по его пери35 метру, выходные отверстия которых выполнены под углом вверх от горизонтальной оси коллектора.

2, Аппарат по и. 1, отличающийся

40 тем, что угол каждого выходного отверстия равен 30 — 45 .

3. Аппарат по пп. 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что вертикальная часть кожуха выполнена гофрированной, 45 4, Аппарат по пп. 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что он снабжен устройством для сбора и отвода отработанного теплоносителя, установленного в нижней части.

1660727

1660727

Составитель Г.Урусова

Техред M. Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор Г.Гербер

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

Заказ 2073 Тираж 331 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5