Контактный аппарат для взаимодействия газа с жидкостью

 

Сущность изобретения: аппарат содержит корпус 1 с патрубками 2 и 3, контактную трубу 4 с завихрителем 5, сепаратор 6 и цилиндр 7, соосно укрепленный внутри трубы 4. Стенка 8 цилиндра 7 выполнена из упругоэластичного материала и армирована спиралью 9 из аналогичного материала. Нижние части цилиндра 7 и трубы 4 соединены между собой. Между стенками трубы 4 и цилиндра 7 образована полость 10, соединенная с источником давления рабочей среды . Изменяя давление в полости 10, регулируют живое сечение цилиндра 7, что обеспечивает оптимальную скорость движения газа при различных его расходах. Образование винтообразных гофр стенки 8 спиралью 9 позволяет дополнительно закручивать обрабатываемый газ и увеличивать фазообмен, одновременно сохранить форму цилиндра при его различных диаметрах . 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 0 3/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ о с о (гд >

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4838458/26 (22) 12.06.90 (46) 30.09.92. Бюл. ¹ 36 (71) Самарский районный центр научно-технического творчества молодежи "Синтез" (72) С.Ф.Гребенников, Ю.В,Тройнина, В.И.Уметский, М.В.Поздняков и З.В.Антонова (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 585862, кл. В 01 D 47/04, 1975.

Авторское свидетельство СССР

N- 850174, кл. В 01 0 47/04, 1981. (54) КОНТАКТНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГАЗА С ЖИДКОСТЬЮ (57) Сущность изобретения: аппарат содержит корпус 1 с патрубками 2 и 3, контактную трубу 4 с завихрителем 5, сепаратор 6 и

Изобретения относится к тепло-и массообменной технике очистки газов при их непосредственном контакте с жидкостью в химической, нефтехимической, холодильной, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен контактный аппарат, содержащий корпус с контактной трубой, снабженный завихрителем, установленным на днище аппарата, и сепараторы.

Недостатком этого аппарата является то обстоятельство, что при значительном уменьшении расхода газов, например при скорости газов в контактной трубе около 1 Ц 1764663 А1 цилиндр 7, соосно укрепленный внутри трубы 4. Стенка 8 цилиндра 7 выполнена из упругоэластичного материала и армирована спиралью 9 из аналогичного материала.

Нижние части цилиндра 7 и трубы 4 соединены между собой, Между стенками трубы 4 и цилиндра 7 образована полость 10, соединенная с источником давления рабочей среды. Изменяя давление в полости 10, регулируют живое сечение цилиндра 7, что обеспечивает оптимальную скорость движРния газа при различных его расходах. Образование винтообразных гофр стенки 8 спиралью 9 позволяет дополнительно закручивать обрабатываемый газ и увеличивать фазообмен, одновременно сохранить форму цилиндра при его различных диаметрах. 2 ил, м/с возникающий режим не обеспечивает эффективной обработки газов.

Наиболее близким известным техническим решением по своей сущности и достигаемому эффекту является контактный аппарат для взаимодействия газа с жидкостью, содержащий корпус с входным и Bblходным патрубками, контактную трубу с завихрителем, установленным в нижней части корпуса, сепараторы для разделения динамической пены, газа и капельной жидкости и цилиндр, соосно укрепленный с зазором внутри контактной трубы.

Недостатком этого известного аппарата является то, что он может достаточно эффек1764663

55 тивно работать только при двух расходах газа: номинальном и минимальном, а при промежуточных колебаниях расхода газа эффективность обработки газа в значительной мере падает из-за отклонения скорости перемещения газа от оптимальных значений.

Цель изобретения — повышение эффективности массообмена при различных расходах газа.

Поставленная цель достигается тем, что в заявляемом контактном аппарате для взаимодействия газа с жидкостью, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, контактную трубу с завихрителем, установленным в нижней части корпуса, сепараторы для разделения динамической пены, газа и капельной жидкости, и цилиндр, соосно укрепленный с зазором внутри контактной трубы, нижние части стенки цилиндра и контакной трубы соединены между собой с образованием между цилиндром и трубой герметичной полости, соединенной с источником рабочей среды, а стенка цилиндра выполнена иэ упругоэластичного материала и армирована спиралью из аналогичного материала.

Сравнение заявляемого устройства с прототипом показывает, что оно отличается креплением нижней части стенок цилиндра, выполнением стенок цилиндра и образованием герметичной полости между стенками цилиндра и контактной трубы.

На фиг.1 изображен продольный разрез аппарата, при максимальном живом сечении цилиндра; на фиг.2 — то же, при минимальном сечении цилиндра, Контактный аппарат содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, контактную трубу 4 с завихрителем 5, сепаратор 6 для разделения динамической пены, газа и жидкости, и цилиндр 7, Завихритель

5 выполнен в виде многоканальной решетки и установлен в нижней части корпуса 1, Цилиндр 7 соосно укреплен с зазором внутри контактной трубы 4, Стенка 8 цилиндра 7 выполнена из упругоэластичного материала, например резины, и армирована спиралью 9 также из упругоэластичного материала. Нижние части стенки цилиндра 7 и контактной трубы 4 соединены между собой с образованием между цилиндром 7 и контактной трубой 5 герметичной полости

10, соединенной с помощью патрубка 11 с источником давления рабочей среды — газа или жидкости. К верхней части трубы 4 закреплена перегородка.12. Верхняя часть сепаратора 6 снабжена крышкой 13, B нижней части корпуса 1 установлен патрубок 14 для слива шлама. К перегородке 12 закреплена сливная трубка 15. Контактный аппарат для взаимодействия газа с жидкостью работает следующим образом, При повышении расхода газа цилиндр 7 переводят на максимальное живое сечение, для чего через патрубок 11 откачивают рабочую среду (газ или жидкость), в результате чего в полости 10 создается разрежение. В результате перепада давлений внутри цилиндра 7 и полости 10 стенка 8 растягивается в сторону стенки трубы 4. При этом растягивается в радиальном направлении и спираль 9, но так как эта спираль имеет большую упругость, чем материал стенки 8, витки спирали 9 растягиваются в меньшей мере, чем стенка 8. Поэтому стенка 8 приобретает вид спиралевидных гофр, Обрабатываемый газ поступает в аппарат через патрубок 2, опускается по кольцевой полости между стенками корпуса 1 и трубой 4, вытесняет из нее предварительно залитую жидкость и, проходя через завихритель 5, образует динамической пенный газожидкостный слой, Обработанный в пенном слое газ с капельной влагой поднимается по цилиндру 7, приобретая дополнительное вращательное движение от винтообразных гофр стенки 8, что способствует повышению интенсивности межфаэного контакта.

Далее газ проходит через сепаратор 6, где в результате действия центробежных сил жидкая фаза отбрасывается на стенки корпуса 1 и стекает на перегородку 12, откуда по сливной трубе 15 направляется в нижнюю часть корпуса 1 на повторное использование, При снижении расхода газа уменьшают живое сечение цилиндра 7, Для этого через патрубок 11 подают рабочую среду в полость 10, Стенка 8 под действием собственной упругости и упругости спирали

9 при снижении разрежения в полости 10 перемещается к центру с уменьшением живого сечения цилиндра 7 на требуемую величину.

Для дальнейшего уменьшения живого сечения цилиндра 7 для значений, близких к минимальному, в полости 10 в результате подачи рабочей среды через патрубок 11 давление рабочей среды возрастает и становится избыточным, что приводит в определенный момент к обратному прогибу гофр стенки 8 относительно витков спирали 9, При этом витки спирали 9 также уменьшают свой диаметр под действием избыточного давления, однако из-за большей упругости и жесткости спирали, чем стенка 8, спираль

9 позволяет стенке сохранить форму цилиндра 7.

1764663

ТЫ,, :iu21

Технико-экономическая эффективность предлагаемого аппрата по сравнению с прототипом заключается в повышении эффективности массобмена, например качества очистки газа в 1,3 — 1,5 раза, особенно при переменном его расходе, благодаря возможности изменять живое сечение цилиндра в зависимости от расхода газа, что позволяет вести обработку газа при его оптимальной скорости.

Армирование упругоэластичной стенки цилиндра спиралью аналогичного материала позволяет обеспечить сохранение его формы при изменениях диаметра, а также формировать винтообразные гофры, которые дополнительно завихряют обрабатываемый газ и, тем самым, повышают интенсивность фазообмена.

Формула изобретения

Контактный аппарат для взаимодействия газа с жидкостью, содержащий корпус с

5 входным и выходным патрубками, контактную трубу с завихрителем, установленным в нижней части корпуса, сепаратор для разделения динамической пены, газа и капельной жидкости и цилиндр, соосно

10 укрепленный с зазором внутри контактной трубы, о т л и ч- а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности массообмена при различных расходах газа, нижние части стенки цилиндра и контактной трубы соеди15 нены между собой с образованием между цилиндром и трубой герметичной полости, соединенной с источником рабочей среды, а стенка цилиндра выполнена из упругоэластичного материала и армирована спиралью

20 из аналогичного материала.

1764663

Составитель С.Гребенников

Техред М.Моргентал Корректор В.Петраш

Редактор

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

Заказ 3327 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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