Тепломассообменная колонна

 

Использование: в тепломассоообменных процессах. Сущность изобретения: тепломассообменные пакеты выполнены из листов с шевронными гофрами и венцами в центральной части, а перераспределительные пакеты выполнены в виде косорифленных листов с различными углами наклона. 4 мл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я)ю В 01 0 53/18, 3/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТС Р СКО1ЛУ СНИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4821596/26 (22) 28.0:"..90 (46) 07,".1,92, Бюл. N- 41 (71) Научно-производственное обьединение

"Государственный институт прикладной химии" (72) A,Б.Стыценко, А,С.Иванов, П.И,Василинец, В.И.Костылев и А.П,Орлов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1681924, кл. по заявке М 4624449/26, кл.

В 01 D 53/18 от 1989 г.

Изобретение относится к конструкциям тепломассообменных колонн с регулярными насадками, Преимущественная область применения предлагаемой конструкции— аппаратурное оформление ректификационных и абсорбционно-десорбционных процессов, Цел ь изобретения — интенсификация тепломассообмена эа счет создания активного гидродинамического режима контактирующих фаз, На фиг,1 представлен общий вид колонны; на фиг.2 и 3 выявлены геометрические особенности тепломассообменных пакетов; на фиг,4 показан механизм передвижения струй пара в смежных каналах тепломассообменных пакетов в угловых зонах шевронных гофр, Тепломассообменная колонна включает корпус 1, разделитель жидкости 2, перераспределительные 3 и тепломассообменные

4 пакеты, уложенные на опорную решетку 5, Через штуцеры б осуществляется подвод питающей (флегмовой) жидкости, а через штуцер 7 — вход пара в корпус колонны.

Через штуцеры 8 и 9 производится вывод жидкости и пара из корпуса колонны, АХ, 1773458 А1 (54) ТЕПЛОМАССООБМЕННАЯ КОЛОННА (57) Использование: в тепломассоообменных процессах, Сущность изобретения: тепломассообменные пакеты выполнены из листов с шевронными гофрами и венцами в центральной части, а перераспределительные пакеты выполнены в виде косорифленных листов с различными углами наклона.

4 мл.

Перераспределительные пакеты 3 на- боаны иэ вертикальных косорифленных листов с различными по абсолют.-.ой величине углами наклона гофр (каналов) р к горизонтали. На фиг.1 показан перераспределительный пакет, в котором косорифленные листы выполнены с двумя значениями р1 и р2, причем р1 >pz . Тепломассобменные пакеты 4 набраны иэ вертикальных листов с шевронными профилем гофр. На фиг.1 и 4 изображены тепломассообменные пакеты

4, шевронные гофры (каналы) которых сформированы полугофрами 101,z и 101,г, Как с перераспределительных 3, так и тепломассообменных 4 пакетах гофры (каналы) смежных листов имеют противоположный угол наклона к вертикали. Угол наклона шевровых гофр к горизонту а меньше значений р1 и уц, что обеспечивает интенсивный режим движения пара. Значения р1, и и а, а также эквивалентного диаметра косых и шевровых гофр выбраны так, чтобы пропускная способность и гидравлическое сопротивление тепломассообменных 4 и перераспределительных 3 пакетов были одинаковыми. В тепломассообменных пакетах 4 высота гофр h< в верхней и нижней

1773458 зонах листов больше, чем высота этих гофр

hz в средней зоне 11 (см. фиг.2-4).

Тепломассообменная колонна работает следующим образом. Питающая флегмовая жидкость через штуцеры 6 5 поступает с распределитель жидкости 2, из которого перетекает на поверхность верхнего перераспределительного пакета 3 и перераспределяется на элементарные струйки, стекающие по направлению косых каналов 10 (см. фиг.1). Благодаря большому количеству и разливной величине угла наклона этих каналов обеспечивается равномерное орошение тепломассообменных пакетов 4 в масштабе локального элемента поверхности контакта 15 фаз. При течении жидкости с верхних торцов тепломассообменных пакетов 4 до зоны 11

I венцов шевровых каналов 101,2 (см. фиг.1) линии тока незначительно отклоняются от вертикали. При дальнейшем передвижении 20 жидкости по поверхности каналов 10>,z от эоны 11 к нижнему торцу пакета 4 знак отклонений линий тока меняется на противоположный. Благодаря такому механизму передвижения орошающей жидкости и рав- 25 номерному первоначальному орошению обеспечивается полное покрытие пленкой поверхности тепломассообменных пакетов

4, Плотное прилегание вершин гофр смежных листов (см. фиг.3) в зонах верхних и 30 нижних торцов пакетов 4 также способствует интенсификация тепломассопереноса за счет перемешивания и перераспределения жидкостной пленки в указанных зонах.

Поток пара через штуцер 7 поступает в 35 корпус колонны и проходит через щели опорной решетки 5 и каналы тепломассообменных 4 и перераспределительных 3 пакетов, обмениваясь теплом и массой со стекающей жидкостной пленкой. При пере- 40 движении через каналы 10<,2 и 101,z тепломассообменных пакетов 4 происходят многократные повороты струй пара в зонах

11 венцов шевронных каналов 101,z и 10 д (см. фиг.4). В зонах 11 благодаря наличию 45 зазоровд(см. фиг,2) между вершинами гофр смежных листов сформированы зоны а б с d для прохода пара. Под воздействием скоростного напора струи пара, движущиеся в смежных каналах 10> и 102, в зонах а б с d активно перемешиваются и перераспределяются соответственно в смежные каналы

10z и 10> (см. фиг.2 и 4).

Поток пара, отходящий из каналов верхнего перераспределительного пакета 3, проходит через щели распределителя жидкости 2 и отводится из корпуса колонны через штуцер 7; жидкость, стекаемая с нижнего тепломассообменного пакета 4, отводится через штуцер 6, В соответствии с описанным выше механизмом передвижения контактирующих потоков, в предложенной конструкции достигается максимальная поверхность контакта фаз, интенсивное перемешивание и перераспределение жидкости и пара за счет этого обеспечивается наиболее активный режим тепломассообмена.

Формула изобретения

Тепломассообменная колонна, включающая корпус, распределительные и опорныл узлы, насадку, выполненную в аиде перераспределительных и тепломассообменных пакетов, собранных из вертикальных гофрированных листов, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена за счет создания активного гидродинамического режима контактирующих фаз, листы выполнены с шевронными гофрами и венцами в центральной зоне, а перераспределительные пакеты выполнены в виде косорифленных листов с различными углами наклона в горизонтали гофр, у которых эквивалентный диаметр меньше, а угол наклона к горизонтали больше, чем у тепломассобменных пакетов, при этом высота вверху и внизу шевронных гофр тепломассообменных пакетов больше, чем в центральной зоне, а вершины гофр смежных листов по торцам тепломассобменных пакетов прижаты одна к другой и венцы шевронных гофр между вершинами гофр смежных листов имеют зазор.

1773458

1773458

Составитель 3.Александрова

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор А.Мотыль

Редактор

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

Заказ 3884 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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