Контактное устройство для центробежного тепломассообменного аппарата

 

Изобретение относится к элементам массообменных аппаратов, применяемых в химической, нефтехимической, фармацевтической и других отраслях промышленности , и предназначено для осуществления массообменных процессов, протекающих в центробежном поле. Цель изобретения - повышение эффективности массообмена за счет равномерного распределения и турбулизации контактирующих фаз, увеличения поверхности контакта и возможности работы с загрязненными средами. Контактное устройство представляет собой кольцевой пакет, состоящий из горизонтальных перфорированных пластин 1 с центральными отверстиями , разделенных между собой тангенциальными перегородками 2, которые установлены подугломО-17°к центральному отверстию пакета. В тангенциальных перегородках выполнены окна 3, имеющие сечение 20-50% от общей площади перегородки . Жидкость поступает внутрь контактного устройства и под действием центробежного поля, возбуждаемого вращением ротора, принудительно проталкивается радиально наружу. Капли, образующиеся на кромках окон тангенциальных перегородок 2, слетают почти радиально к периферии ротора и попадают на соседнюю перегородку . Под влиянием коалесценции из капель образуется жидкостная пленка которая стекает к следующей прорези, где снова распыляется . Газ противотоком проходит по спиральным каналам, равномерно распределяясь по всей высоте пакета, и вступает во взаимодействие с жидкостью Тангенциальные перегородки могут быть установлены в форме спирали Архимеда 2 з.п. ф-лы, 4 ил. Ё С VJ СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 01 О 3/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4781028/26 (22) 11.01.90 (46) 23.09,91, Бюл. М 35 (71) Украинский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения (72) В.И.Сиренко, А,Б.Тютюнников, Н.П.По горелый и M.Þ.Bàñþê (53) 66.015.23 (088.8) (56) Патент США М 4283255, 1984, 261-89.

Патент Великобритании hh 757149, 1956, кл. 55(2).

Ъ

Chem. — Ing — Tech., 1986. ЬЬ 58, $103, рис. 14. (54) КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ТЕПЛОМАССООБМЕННОГО АППАРАТА (57) Изобретение относится к элементам массообменных: аппаратов, применяемых в химической, нефтехимической, фармацевтической и других отраслях промышленности, и предназначено для осуществления массообменных процессов, протекающих в. центробежном поле. Цель изобретения— повышение эффективности массообмена за счет равномерного распределения и турбулизации контактирующих фаз, увеличения поверхности контакта и возможности рабоИзобретение относится к элементам массообменных аппаратов, применяемых в химической, нефтехимической, фармацевтической и других отраслях промышленности, и предназначено для осуществления массообменных процессов, протекающих в центробежном поле.... Ж „„1 678410 A1 ты с загрязненными средами. Контактное устройство представляет собой кольцевой пакет, состоящий из горизонтальных перфорированных пластин 1 с центральными отверстиями, разделенных между собой тангенциальными перегородками 2, которые установлены под углом0-17 к центральному отверстию пакета. В тангенциальных перегородках выполнены окна 3, имеющие сечение 20 — 50 от общей площади перегородки, Жидкость поступает внутрь контактного устройства и под действием центробежного поля, возбуждаемого вращением ротора, принудительно проталкивается радиально наружу. Капли, образующиеся на 3 кромках окон тангенциальных перегородок

2,. слетают почти радиально к периферии ротора и попадают на соседнюю перегородку. Под влиянием коалесцейции из капель образуется жидкостная пленка, которая сте- 2 кает к следующей прорези, где снова распыляется. Газ противотоком проходит по спиральным каналам, равномерно распределяясь по всей высоте пакета, и вступает во взаимодействие с жидкостью. Тангенциальные перегородки могут быть установлены в форме спирали Архимеда. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Цель изобретения — повышение эффективности тепломассообмена за счет равномерного распределения и турбулизации контактирующих фаз, увеличения поверхности контакта и обеспечения возможности работы с загрязненными средм1и.

3Г

На фиг. 1 показан разрез центробежного теппомассообменного аппарата; на фиг.

2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — выполнение перегородки; нэ фиг. 4 — выполнение горизонтальной пластины.

Аппарат,в котором расположено контактное устройство, содержит корпус 1, контактное устройство 2, ротор 3, установленный на валу 4, распределительное устройство 5, штуцер дпя отвода жидкости 6, входной газовый патрубс 7, осевая труба 8,жидкостное уплотнение 9, Нэ перфорированную горизонтальную плагтину 10 установлены тангенциальные перегородки 11 под углом а к центральному отверстию, преимущественно а= 0— - 170, Тангенциальная перегородка 11 выполнена с окнами 12, и участками 13, играющими роль лопастей. Тангенциальные перегородки могут быть расположены в виде спирали

Архимеда.

Общая площадь окон составляет от 20 до 50 „4 площади всей перегородки. Перегородка крепится к пластине при помощи сварки, для этого предусмотрены полки.

Перфорированная горизонтальная пластина::.ожет быть выполнена из горизонтальных листов 14, в которых выштампованы и отогнуты под.,углом 90 прямоугольные лепестки 15. На горизонтальных листах показаны полученные при штамповке окна 16.

Работает устройство следующим образом.

Жидкость подзется внутрь ротора при помощи распределительного устройства 5, в виде тонких турбулентных пленок и капель протекает с большей скоростью сквозь контактное устройство, равномерно распределяясь как по горизонтальным пластинам, так и по: вертикальным лопастям во всем обьеме пакета. Иэ ротора жидкость выгружается в корпус и удаляется через отводной штуцер 6, Обрабатываемый газ поступает в аппарат противотоком через штуцер (патрубок)

7, проходит контактное устройство 2 и уходит из аппарата по осевой-трубе 8. Газ идет по спиральным каналам, турбулизуется и взаимодействует с идущей навстречу жидкостью, Жидкостное уплотнение 9 не позволяет газу пройти мимо боковой перфорации ротора 3.

Окна 12 в двух соседних перегородках

11 выполнены таким образом, что напротив них находятся участки 13, и, таким образом, при вращении капли, срывающиеся с острых кромок участков в окно, подхватываются следующим участком.

В полученные при штамповке окна 16 в горизонтальные пластинах (листах) 14 позволяют жидкости и газу распределяться по всему контактному обьему. Прямоугольные лепестки 15 перемешивают и турбулиэуют фазы и в остальном выполняют те же функции, что и описанные выше тангенциальные перегородки. Преимуществом является простота сборки. Листы с отогнутыми лепестками просто укладываются друг на друга в роторе и поджимаются крышкой ротора.

Предложенное контактное устройство обладает большей удельной поверхностью (в 1,6 раза), более низким гидравлическим сопротивлением и способно перерабатывать большие по сравнению с прототипом материальные потоки, Эти параметры способствуют интенсификации процесса массспереноса. Кроме этого, контактное ус ройство отвечает всем требованиям, предьявляемым к контактным устройствам скоростных центробежных массосбменных аппаратов, Формула изобретения

1. Контактное устройство для центробежного теплсмассообменногс аппарата, содержащее собранные в пакет горизонтальные пластины с центральными отверстиями, образующие каналы для противоточного прохождения контактирующих сред, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности тепломассообмена за счет равномерного распределения и турбулиза-, ции взаимодействующих фаз, увеличения поверхности контакта и обеспечения воэ. можности работы аппарата с загрязненными жидкими средами, оно снабжено установленными между пластинами перегородками, расположенными под углам к центральным отверстиям пластин и выполненными с окнами, живое сечение ко—:îðûõ составляет 20 — 50 $ от общей площади перегородки, при этом пластины выполнены перфорированными.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что перегородки установлены в виде многозаходной спирали Архимеда.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что горизонтальные пластины выполнены с выштампованными и отогнутыми под углом 90 к поверхности пластины прямоугольными лепестками.

1678410 — — газ — xukapnb

64г1

Фи@ 2

1678410

Составитель С.Баранова

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор Т.Палий

Редактор А.Зробок

Производственно-издательскйй комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина,о1

Заказ 3162 Тираж 416 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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