Устройство для дегазации жидкости

 

Устройство для дегазации жидкости может быть использовано для получения регулируемых газовых сред в химической, металлургической, перерабатывающей и других отраслях промышленности. Устройство содержит цилиндрический корпус, тангенциальный входной патрубок, к которому прикреплена направляющая перегородка, образующая винтовую поверхность, обечайку с патрубком для вакуумирования, которая установлена в верхней части устройства и имеет скошенный нижний торец и выходной патрубок, который установлен в нижней ее части, обечайку, которая установлена в нижней части устройства и углублена верхним торцем в верхюю обечайку, отбойник, который установлен над верхней частью нижней обечайки, змеевик с охладителем, который установлен между корпусом и нижней обечайкой, патрубок для подачи пара и невозвратный проходной клапан, которые установлены в верхней части корпуса. При подаче насосом газожидкостного потока через входной патрубок в корпус винтовая направляющая перегородка формирует направление потока сверху вниз. Вакуум-насос, создает разность давлений между верхней частью обечайки и нижней частью корпуса и нижней обечайки. За счет этого при подаче пара в корпус через патрубок, который установлен в верхней его части, пар барботирует слой газожидкостной смеси. При этом хладоноситель в змеевике охлаждает жидкость. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для дегазации жидкости, например абсорбентов при их регенерации в различных химико-технологических процессах.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для дегазации жидкости, которое содержит цилиндрический корпус, тангенциальный входной патрубок, к которому прикреплена спиральная направляющая перегородка [1] Это устройство имеет недостаточно высокую эффективность процесса дегазации, обусловленную тем, что в рассматриваемом устройстве формируется практически напорный поток. В таком потоке степень разделения фаз газожидкостного потока даже при наличии "очень низкого вакуума" снижается вследствие наличия достаточно большого запаса кинетической энергии у потоков как одной, так и другой фаз.

Технический результат, который может быть получен при использовании предлагаемого изобретения, это повышение эффективности дегазации жидкости путем введения в устройства подобного типа принципиально новых элементов, однозначно влияющих на процесс разделения фаз газожидкостного потока.

Устройство содержит цилиндрической корпус, тангенциальный входной патрубок, к которому прикреплена направляющая перегородка, образующая винтовую поверхность; обечайку с патрубком для вакуумирования, установленную в верхней части устройства и имеющей скошенный нижний торец и выходной патрубок, установленный в нижней ее части; обечайку, установленную в нижней части устройства и углубленную верхним торцем в верхнюю обечайку; отбойник, установленный над верхней частью нижней обечайки; установленный между корпусом и нижней обечайкой змеевик; патрубок для подачи пара и невозвратный проходной клапан, которые установлены в верхней части корпуса.

Благодаря установке двух обечаек и включению в процесс дегазации подачи пара, получена более развитая поверхность контакта фаз по сравнению с известными аналогами. Вследствие такого конструктивного решения дегазация жидкости происходит не только за счет воздействия вакуума при перемещении ее из верхней части корпуса в нижнюю, но и при барботировании газожидкостной смеси паром. Благодаря установке змеевика с циркулирующим в нем хладоносителем, происходит охлаждение фаз, что обеспечивает их раздельное перемещение к выходным патрубкам и обусловливает необратимость процесса дегазации. Установка отбойника обеспечивает гашение кинетической энергии движущейся жидкости, как среды со значительно большей плотностью, чем газ, и снижает до минимума возможность попадания жидкости в систему вакуумирования.

Патрубок, установленный в верхней части корпуса, позволяет подавать пар в зону непосредственно перед слоем газожидкостной смеси, что обеспечивает прохождение пара через весь слой и барботирование всего его объема. При прекращении работы устройства подача пара прекращается, благодаря срабатыванию установленному в верхней части устройства невозвратного проходного клапана.

Благодаря тому, что направляющая перегородка ленточная постоянного профиля по всей длине, т.е. открытая, не ограничивающая поток, процесс дегезации частично проходит при перемещении потока сверху вниз.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен общий вид устройства в продольном разрезе.

Устройство содержит корпус 1 с впускным тангенциальным патрубком 5 для газожидкостной смеси, аксиальным патрубком 8 для подачи пара и невозвратным проходным клапаном 11, На внутренней поверхности корпуса установлена направляющая перегородка 9, образующая винтовую поверхность и верхней частью прикрепленная к входному патрубку. В верхней части устройства установлена обечайка 3 со скошенным нижним торцем 10, патрубком для вакуумирования 7 и выходным патрубком 4. В нижней части устройства установлена обечайка 2, которая верхней своей частью углублена в верхнюю обечайку 3. Между обечайками установлен отбойник 6. Между корпусом 1 и обечайкой 2 установлен змеевик 12.

Устройство для дегазации жидкости работает следующим образом.

Газожидкостной поток после насоса через патрубок 5 поступает в корпус 1. Винтовая направляющая перегородка 9 формирует направление потока сверху вниз по винтовой линии. Таким образом, в нижней части обечайки 2 и корпуса 1 образуется некоторый слой газожидкостной смеси. В полости между корпусом 1 и обечайкой 3 за счет работы вакуум-насоса, подсоединенного к патрубку 7, создается разрежение. Вследствие разности давлений в корпусе 1 и в полости между корпусом 1 и обечайкой 3 газожидкостная смесь перемещается из нижней части обечайки 2 и корпуса 1 через полость, образованную корпусом 1 и обечайкой 2, в полость, образованную корпусом 1 и обечайкой 3. При этом происходит активный процесс дегазации жидкости за счет следующих факторов. Через невозвратный проходной клапан 11 и патрубок 8 в корпус 1 подается пар, который также вследствие разности давлений в указанных полостях барботирует слой газожидкостной смеси в нижней части устройства, что обусловливает увеличение поверхности контакта фаз, а именно активизирует процесс разделения смеси на фазы. Перемещаясь в полости между корпусом 1 и обечайкой 2 жидкость и газ охлаждаются под воздействием циркулирующего в змеевике хладоносителя, что значительно понижает степень растворимости газа и жидкости, т.е. процесс разделения фаз в данном устройстве становится необратимым, и таким образом обеспечивается движение разделенных фаз в полость между корпусом 1 и обечайкой 3. В этой полости, проходя отбойник 6, дегазированная жидкость отбрасывается на наклонное основание (торец) 10 обечайки 3 и под действием сил тяжести перемещается к выходному патрубку 4 и далее через патрубок 4 в циркуляционную систему. Газ из этой же полости отсасывается вакуум-насосом через патрубок 7. При прекращении работы установки клапан 11 перекрывает магистраль и подача пара в устройство прекращается.

Предлагаемое устройство без значительных капитальных затрат может найти широкое применение в химической, металлургической, перерабатывающей и других отраслях промышленности.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕГАЗАЦИИ ЖИДКОСТИ, включающее цилиндрический корпус, тангенциальный входной патрубок, к которому прикреплена направляющая перегородка, образующая винтовую поверхность, и выходной патрубок, отличающееся тем, что оно снабжено наружными концентрическими обечайками, одна из них снабжена патрубком для вакуумирования и установлена в верхней части устройства, а ее нижний торец выполнен со скосом, вторая обечайка установлена в нижней части устройства и верхним торцом углублена в верхнюю обечайку, при этом устройство снабжено отбойником, размещенным между обечайками, и змеевиком, расположенным между корпусом и нижней обечайкой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено патрубком подачи пара, установленным в верхней части корпуса и снабженным невозвратным проходным клапаном.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющая перегородка выполнена в виде ленты постоянного профиля.

РИСУНКИ

Рисунок 1