Высокоскоростной центробежный тепломассообменный аппарат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 F 3/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4740975/26 (22).27.09.89 (46) 30.03.93.Бюл.N. 12 (71) Украинский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения (72) В,И.Сиренко. А.Б.Тютюнников и

Н.П.Погорелый (56) Патент США N 4397795, кл. В 01 F 3/04, 1981.

Патент США N 4382900. кл. В 01 F 3/04, 1981. (54) ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к области химического машиностроения, а именно к центробежным тепломассообменным аппаратам, предназначенным для проведения процессов абсорбции, десорбции и ректификации смесей как органической, так и неорганической структуры. Цель изобретения — повыИзобретение относится к области химического машиностроения. а именно к тепло массообменным аппаратам центробежного типа, предназначенным для проведения процессов абсорбции, десорбции и ректификацМи смесей как органической, так и неорганической структуры.

Цель изобретения — повышение и расширение диапазона устойчивой работы аппарата при проведении процессов абсорбции, десорбции и ректификации эа счет полного исг1ользования материальных потоков как по газу, так и по жидкости.,. Ж,, 1804897 А1 шение и расширение диапазона устойчивой работы аппарата при проведении процессов тепломассообмена за счет полного использования материальных потоков как по газу, так и по жидкости. Аппарат состоит из ротора, заполненного специальным контактным элементом, представляющего собой кольцевой пакет иэ нержавеющей сетки. Ротор установлен на консольном валу. В состав аппарата входит также корпус, штуцера ввода и вывода жидкости, штуцера ввода и вывода газовой фазы, уплотнение. При вращении ротора жидкость в виде тонких турбулентных пленок и капель протекает с большой скоростью сквозь контактное устройство, где взаимодействует с движущимся противоточным потоком газа, Функция жидкостного уплотнения заключается в предотвращении прямого попадания газа из трубы в трубу и проскока в атмосферу по валу, Избыток запирающей жидкости сбрасывается в корпус аппарата. а часть отводится штуцером. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

°ash

Изобретение иллюстрируется прилагаемыми чертежами.

На фиг.1 показан разрез центробежно- . го епломассообменного аппарата, который 0© включает основной элемент — перфорирован- "О ную корзину ротора 1, заполненную контактным элементом специальной конструкции 2, представляющим собой кольцевой пакет из нержавеющей сетки вокруг оси вращения.

Ротор 1 установлен на валу 3. При вращении обрабатываемая жидкость, поступающая в ап парат через расп ределител ьное устройство 4, принудительно проталкивается через контактный элемент 2. За. счет вращения

1804897 ротора 1 на жидкость накладываются высокие центробежные ускорения в радиальном направлении. Жидкость в виде тонких турбулентных пленок и капель протекает с большой скоростью сквозь контактное устройство, где взаимодействует с движущимся навстречу потоком газа и удаляется из корпуса 5 через штуцер отвода жидкой фазы 6. Обрабатываемый газ поступает в аппарат через штуцер ввода газовой фазы 7, проходит под давлением радиально внутрь через боковую перфорированную поверхность ротора, проходит контактное устройство и удаляется через осевую трубу 8, Функция жидкостного уплотнения 9 заключается в предотвращении прямого попадания rasa из трубы 7 в трубу

8 и проскока в атмосферу по валу, Избыток запирающей жидкости сбрасывается в корпус аппарата и часть его отводится через штуцер 10.

На фиг.2 представлена верхняя часть уплотнения. Она представляет собой кольцевую жидкостную камеру 11, которая установлена жестко на крышке ротора 12 и вращается вместе с ротором 1. Неподвижный газовый диск 13 входит внутрь жидкостной камеры и крепится к крышке аппарата

14. При подаче орошения на контактный элемент камера 11 наполняется уплотняющей жидкостью, которая представляет собой отработанный продукт, через радиальные каналы 15, Уплотняющая жидкость удерживается в камере 11 центробежной силой, которая развивается эа счет вращения ротора. Сжатое кольцо жидкости препятствует проходу газа через уплотнение.

На фиг.3 показана нижняя часть жидкостного уплотнения, Конструкция и принцип действия ее практически не отличаются от верхней. Уплотняющая жидкость попадает в кольцевую камеру 11, укрепленную в нижней части ротора 16 и вращающуюся вместе с ним, через радиальные проточки 15 в корпусе ротора. Неподвижная газовая перегородка в форме диска 13 крепится к основанию аппарата 17.

Нижняя и верхняя часть в сборе с ротором обрабатываются и балансируются, что обеспечивает равномерную толщину жидкостного кольца в камерах 11. При вращении ротора возникающая при этом центробеж"0 ная сила прессует уплотняющую жидкость радиально наружу внутри камер 11 и жидкость (как показано на фиг .2 и 3) располагается таким образом, что разность между. радиальными диаметрами колец жидкости

15 над и под газовой перегородкой представляет собой напор жидкости, необходимый для уравновешивания разности давления газа в уплотнении 9, На фиг.2 и 3 он обозначен как Л P.

На фиг,4 показано расположение радиальных проточек 15, посредством которых запорная жидкость попадает в уплотняющее устройство 9.

Формула изобретения

Высокоскоростной центробежный тепломассообменный аппарат, содержащий корпус. штуцера подачи и отвода газовой и жидкой фаз, установленный на вертикальном валу перфорированный ротор с основа30 . нием и крышкой, внутри которого размещен контактный элемент, уплотнение, установленное на крышке ротора, о т л и ч. а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения и расширения диапазона устойчивой работы при проведении процессов абсорбции, десорбции и ректификации. он снабжен дополнительным уплотнением, установленным на основании ротора, при этом уплотнения расположены на внешнем диаметре ротора, 40 а в крышке и основании выполнены радиальные каналы, соединяющие внутреннее пространство ротора с уплотнениями.

1804897

1804897

Составитель А.Миронов

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Л.Филь

Редактор

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

Заказ 914 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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