Роторный ректификационный аппарат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 01 0 3/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ я

2 т

К ABTOPCKQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4797807/26 (22) 22.12.89 (46) 07.03.92. Бюл. И 9 (71) Белорусский технологический институт им. С,M.Êèðîâà (72). И,M.Ïëåõoâ, В.Н.Гуляев. В,С.Шахно и

В.Ю. Ш ка рупа (53) 66.015.23;05(088.8) (56) Патент США М 2259762, кл. 261-83, 1982.

Авторское свидетельство СССР.

N. 625729, кл. В 01 О 3/30., 1977 (прототип). (54) РОТОРНЫЙ РЕКТИФИКАЦИОННЫЙ

АППАРАТ (37) Изобретение относится к роторным массообменным аппаратам для осуществления контакта в системах пар — жидкость, может быть использовано на предприятиях хими„„. Ж,, 1717162 А1 ческой, нефтехимической и др. отраслей промышленности и позволяет. увеличить производительность и надежность. работы, Ротор в пространстве между кольцевой насадкой 5 и осью 2 снабжен дополнительной перфорированной обечайкой 6, зажатой торцовыми дисками 4. с установленными на ее внутренней поверхности стаканами 7, ориентированными днищем к оси ротора, в боковой поверхности которых у днища выполнены отверстия а один из торцовых дисков с внешней стороны снабжен карманом

9 с отборной трубкой 10, при этом внутренние полости ротора и кармана сообщаются отверстиями 11 в торцовом диске, выполненными рядом с внутренней поверхностью дополнительной перфорированной обечайки б ротора. 3 ил.

1717162

Изобретение относится к роторным массообменным аппаратам для осуществления контакта в системах пар — жидкость и может быть использовано на предприятиях химической, нефтехимической и других отраслей промышленности, Известен роторный массообменный аппарат. состоящий из корпуса, штуцеров для подвода и вывода пара и жидкости, ротора с кольцевой насадкой, закрепленного на ва-. лу и приводимого во вращение при помощи электропривода.

Недостатками аппарата являются повышенные энергозатраты на единицу продукции, низкая надежность узлов подшипников, уплотнения.

Наиболее близким к предлагаемому является тепломассообменный аппарат, содержащий корпус, ротор, выполненный в виде двух перфорированных обечаек с торцовыми дисками, пространство между которыми заполнено насадкой, снабженный лопастями, укрепленными íà pro наружной поверхности, патрубок для подвода пара, расположенный в корпусе тангенциально по ходу вращения ротора, патрубки для подвода и отвода жидкости.

Недостатками конструкции являются ограниченная производительность и низкая надежность.

Цель изобретения — увеличение производительности и надежности работы, Поставленная цель достигается тем, что в роторном ректификационном аппарате, включающем корпус, ротор, выполненный в виде двух перфорированных обечаек с торцовыми дисками, пространство между которыми заполнено насадкой, снабженный лопастями, укрепленными на его наружной поверхности, патрубок для подвода пара, расположенный в корпусе тангенциально по ходу вращения ротора, патрубки для подвода и отвода жидкости, ротор в пространстве между кольцевой насадкой и осью снабжен дополнительной перфорированной обечайкой, зажатой торцовыми дисками, с установленными на ее внутренней поверхности стаканами, ориентированными днищем к оси ротора, в боковой поверхности которых у днища выполнены отверстия, а один из торцовых дисков с внешней стороны снабжен карманом с отборной трубкой, при этом внутренние полости ротора и кармана сообщаются отверстиями в торцовом диске, выполненными рядом с внутренней поверхностьюдополнительной перфорированной обечайки ротора.

В прототипе имеет место ограничение производительности по паровой фазе

55 вследствие возрастания скорости паровой фазы вдоль оси ротора, приводящее к уносу жидкой фазы с паровой, что, в свою очередь, снижает качество разделения.

В предлагаемой конструкции увеличение производительности достигается тем, что на орошение аппарата подается охлажденная жидкость, которая, контактируя с паром в приосевой части ротора, полностью конденсирует пар, при этом пар движется в роторе только в радиальном направлении, нет его осевого перемещения и выход пара из аппарата отсутствует. Таким образом, полностью исключается капельный унос жидкости и снижается ограничение по производительности аппарата, при этом производительность аппарата может быть увеличена за счет повышения скорости в насадке до предела — захлебывания, Дальнейшее увеличение .производительности осуществляется за счет неограниченного увеличения длины аппарата (насадки). В прототипе предельная производительность ограничивается осевой скоростью пара у выходного парового патрубка. Таким образом, единственная возможность увеличения производительности — это увеличение размеров парового патрубка, а.соответственно и диаметра аппарата, что может вызвать большие конструктивные трудности как по точности изготовления аппарата так и по возможности уплотнения торцовой стенки ротора и корпуса аппарата.

В предлагаемой конструкции отпадает необходимость герметизации торцовой стенки между ротором и корпусом аппарата ввиду того, что внешняя паровая камера полностью отделена от паровой камеры внутренней чЪсти ротора, вследствие чего отпадает необходимость в установке торцового уплотнения.

На фиг. 1 представлена конструкция роторного ректификационного аппарата; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3— узел t нафиг, 1.

Роторный ректификационный аппарат содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого на оси 2 в подшипниках 3 скольже1 ния установлен цилиндрический ротор, состоящий из торцовых дисков 4, кольцевой насадки 5, перфорированной обечайки 6, снабженной с внутренней стороны стаканами 7, в боковой поверхности которых выполнены отверстия . Один из торцовых дисков

4 с внешней стороны снабжен карманом 9 с отборной трубкой 10, при этом внутренние полости ротора и кармана сообщаются отверстиями 11 в торцовом диске рядом с внутренней поверхностью пе рфорированной обечайки 6. На наружной части ротора

1717162 между торцовыми дисками 4 установлены Для отвода могущих попасть во внутренпрогнутые лопасти 12. Цилиндрический кар- нюю полость неконденсирующихся газов пус 1 снабжен патрубками подвода пара 13, предусмотрен патрубок 14. отвода несконденсировавшихся газов 14, Наличие дополнительной перфорироподвода жидкости 15, устройствами. для 5 ванной цилиндрической обечайки, зажатой подачи 16 и вывода 17 жидкости, отбойни- торцовыми дисками в пространстве между кольцевой насадкой и валом ротора, с устаАппарат работает следующим образом, новленными с внутренней поверхности стаПар поступает в аппарат по сужающе- канами, ориентированными днищем к оси муся патрубку 13, расположенному на ци- 10 ротора, в боковой поверхности которых вылиндрической части корпуса 1 полнены отверстия, и снабжение одного из тангенциально по ходу вращения ротора. дисков цилиндрическим карманом с отборКинетическая энергия пара передается изо- ной трубкой, внутренняя полость которого гнутым лопастям 12, ориентированным на- сообщается с внутренней полостью дополвстречу газовому потоку, приводя во 15 нительной перфорированной обечайкой, вращение ротор с кольцевой насадкой 5. позволяет увеличить производительность

Далее пар проходит кольцевую насадку 5 аппарата за счет увеличения скорости пароротора от периферии к центру и через боко- вой фазы, длины насадки за счет органиэавые отверстия 8 в стаканах 7, устайовлен- ции полной конденсации пара внутри ных на перфорированной обечайке 5. 20 аппарата, при этом отпадает необходипоступает во внутреннюю полость.ротора„мость в торцовом уплотнении, что значигде пар конденсируется за счет контакта с . тельно повышает надежность аппарата. охлажденной жидкостью, подаваемой по- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я средством патрубка 15 подачи жидкости, Роторный ректификационный аппарат, полой оси 2 и устройством 16 подачи (напри- 25 включающий корпус, ротор, выполненный в мер, форсунок). Жидкость и паровой кон- виде двух перфорированных обечаек с торденсат собираются с внутренней стороны цовыми дисками, пространство между котоперфорированной обечайки 6 и образуют рыми заполнено насадкой, снабженный кольцеобразный слой жидкости, предотвра- лопастями, укрепленными на его наружной щающий проскок пара через перфорацию 30 поверхности, патрубок для подвода пара, обечайки 6. Далее под действие, центро- расположенный в корпусе тангенциально бе>кной силы часть жид сти через отвер- по ходу вращения, ротора, патрубки для подстия в цилиндрической части обечайки 6 вода и отвода жидкости, о т л и ч а.ю шийся разбрызгивается на внутреннюю поверх- тем. что, с целью увеличения производиностькольцевойнасадки5,проходитсквозь 35 тельности и надежности в работе, ротор в насадку от центра к периферии, контакти- . пространстве между кольцевой насадкой и руя с поступающим паром, обогащаясь лег- осью снабжен дополнительной перфорирококипящим компонентом, разбрызгивается ванной обечайкой, зажатой торцовыми дисна внутреннюю цилиндрическую часть кор- ками, с установленными на ее внутренней пуса 1 и с помощью устройства 17 вывода 40 поверхности .стаканами, ориентированныжидкости выводится из аппарата. Другая ми днищем к оси ротора, в боковой поверхчастьжидкостисперфорированнойобечай- ности которых у днища выполнены ки посредством отверстий 11 подается в отверстия,,а один из торцовых дисков с цилиндрический карман 9, откуда отборной внешней стороны снабжен карманам с оттрубкой 10 — во внешнее теплообменное 45 борной трубкой, при атом в торцовом диске устройство, в котором охлаждается. Далее . выполнены отверстия соосно оси ротора рячасть жидкости направляется на повторный дом с внутренней поверхностью дополницикл в аппарат к патрубку 15. Оставшаяся тельной перфорированной обечайки часть жидкости, обогащенная низкокипя- ротора, посредством. которых сообщаются щим компонентом, отводится из аппарата. 50 внутренние полости ротора и кармана.

Редактор И.Касарда

Составитель В.Гуляев

Техред М.Моргентал

Корректор, Л.Бескид

Заказ 829 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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