Пленкообразователь трубчатой насадки пленочного аппарата


 

B01D1/22 - Разделение (разделение твердых частиц мокрыми способами B03B,B03D; с помощью пневматических отсадочных машин или концентрационных столов B03B, другими сухими способами B07; магнитное или электростатическое отделение твердых материалов от твердых материалов или от текучей среды, разделение с помощью электрического поля, образованного высоким напряжением B03C; центрифуги, циклоны B04; прессы как таковые для выжимания жидкостей из веществ B30B 9/02; обработка воды C02F, например умягчение ионообменом C02F 1/42; расположение или установка фильтров в устройствах для кондиционирования, увлажнения воздуха, вентиляции F24F 13/28)

Владельцы патента RU 2510287:

Журавлев Сергей Сергеевич (RU)
Умаханов Мурад Ильясович (RU)
Лобанов Виктор Владимирович (RU)

Изобретение относится к аппаратурному оформлению тепломассообменных процессов в системе газ (пар) - жидкость, а именно к устройству пленочных тепломассобменных аппаратов, и может быть использовано в различных установках нефтеперерабатывающей промышленности, в частности, для переработки тяжелых нефтяных остатков, например мазута, а также химической и других отраслях промышленности. Пленкообразователь трубчатой насадки пленочного аппарата, установленный в верхней части труб, расположенных в верхней и нижней трубных решетках, выполнен в виде огибающего торец трубы вкладыша, проходное сечение которого по длине трубы увеличивается книзу. На входе вкладыша пленкообразователя соосно с ним и с зазором относительно трубной решетки и верхней части вкладыша установлен охватывающий верхнюю часть вкладыша колпачок, в верхней части которого на его боковой поверхности выполнены отверстия, а на верхней части вкладыша выполнено не менее двух кольцевых впадин. Технический результат: повышение эффективности проведения тепломассобменных процессов за счет равномерного и стабильного по периметру трубы распределения жидкости. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к аппаратурному оформлению тепломассообменных процессов в системе газ (пар) - жидкость, а именно к устройству пленочных тепломассобменных аппаратов, и может быть использовано в различных установках нефтеперерабатывающей промышленности, в частности, для переработки тяжелых нефтяных остатков, например, мазута, а также химической и других отраслях промышленности.

Известен пленкообразователь трубчатой насадки пленочного аппарата, установленный в верхней части труб, расположенных в верхней и нижней трубных решетках, выполненный в виде лопастного завихрителя (см. патент РФ №10107 на полезную модель, МПК B01D 1/22, 1999). К недостаткам известного устройства можно отнести недостаточную эффективность проведения тепломассобменных процессов, обусловленную неравномерным по периметру трубы распределением жидкости из-за струйного течения жидкости после ребер пленкообразователя.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой является пленкообразователь трубчатой насадки пленочного аппарата, установленный в верхней части труб, расположенных в верхней и нижней трубных решетках, выполненный в виде огибающего торец трубы вкладыша, проходное сечение которого по длине трубы увеличивается книзу (см. кн. Конструирование и расчет элементов колонных аппаратов. Пенза, 2003, с.8, рис.2.2, б, копия прилагается). К недостаткам известного устройства также можно отнести недостаточную эффективность проведения тепломассобменных процессов, обусловленную неравномерным по периметру трубы распределением жидкости из-за возможного струйного течения жидкости после пленкообразователя.

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи, состоящей в повышении эффективности проведения тепломассобменных процессов за счет равномерного и стабильного по периметру трубы распределения жидкости.

Данная задача решается тем, что в пленкообразователе трубчатой насадки пленочного аппарата, установленном в верхней части труб, расположенных в верхней и нижней трубных решетках, выполненном в виде огибающего торец трубы вкладыша, проходное сечение которого по длине трубы увеличивается книзу, на входе вкладыша пленкообразователя соосно с ним и с зазором относительно трубной решетки и верхней части вкладыша установлен охватывающий верхнюю часть вкладыша колпачок, в верхней части которого на его боковой поверхности выполнены отверстия, а на верхней части вкладыша выполнено не менее двух кольцевых впадин.

При этом предпочтительно, чтобы углубление периферийной впадины имело округлую форму, а углубления остальных впадин было выполнено в виде двух сопряженных под углом относительно друг друга поверхностей.

Установка на входе вкладыша пленкообразователя соосно с ним и с зазором относительно трубной решетки и верхней части вкладыша охватывающего верхнюю часть вкладыша колпачка обеспечивает последовательное перетекание обрабатываемой жидкости с трубной решетки в зазор между колпачком и вкладышем и затем на вход вкладыша, при котором происходит равномерное перераспределение жидкости по окружности на входе во вкладыш со сглаживанием турбулентных пульсаций потока, что в дальнейшем позволяет получить равномерное по периметру трубы пленочное течение.

Выполнение в верхней части колпачка на его боковой поверхности отверстий позволяет отвести восходящий поток пара через эти отверстия без барботажа в зазоре между трубной решеткой и колпачком, что также способствует получению равномерного по периметру трубы пленочного течения, а также препятствует попаданию жидкости с трубной решетки непосредственно в полость трубы, минуя пленкообразователь.

Выполнение на верхней части вкладыша не менее двух кольцевых впадин, которые фактически выполняют роль демпфера для потока жидкости, обеспечивает дальнейшее после протекания через зазор между колпачком и вкладышем сглаживание турбулентных пульсаций потока и равномерное перераспределение жидкости по окружности на входе в трубу за счет торможения с последующим накапливанием жидкости в этих впадинах вкладыша, что в дальнейшем позволяет получить равномерное по периметру трубы пленочное течение.

Выполнение углубления периферийной впадины округлой формы, а углублений остальных впадин в виде двух сопряженных под углом относительно друг друга поверхностей, как показали наши экспериментальные исследования, наиболее целесообразно для формирования пленочного режима течения жидкости, так как в периферийной впадине в основном только сглаживаются максимальные по интенсивности турбулентные пульсации и происходит перераспределение жидкости по окружности, а непосредственно на формирование самого пленочного режима эта впадина существенно не влияет. Последующие же впадины уже формируют равномерное пленочное течение жидкости по вкладышу и затем на самой трубе.

Учитывая изложенное, описанные выше признаки обеспечивают повышение эффективности проведения тепломассобменных процессов за счет равномерного и стабильного по периметру трубы распределения жидкости.

На чертеже представлен предлагаемый пленкообразователь трубчатой насадки пленочного аппарата.

Пленкообразователь установливается в трубчатой насадке пленочного аппарата, которая содержит нижнюю трубную решетку (не показана) и верхнюю трубную решетку 1, в которых расположены трубы 2, верхние части которых снабжены пленкообразователями обрабатываемой жидкости, выполненные в виде огибающего торец трубы вкладыша 3, проходное сечение которого по длине трубы увеличивается книзу. На верхней части вкладыша 3 выполнены не менее двух кольцевых впадин (показано три впадины), причем углубление периферийной впадины 4 имеет округлую форму, а углубления остальных впадин 5, 6 выполнено в виде двух сопряженных под углом относительно друг друга поверхностей. На входе вкладыша 3 пленкообразователя соосно с ним и с зазором относительно трубной решетки 1 и верхней части вкладыша 3 установлен охватывающий верхнюю часть вкладыша колпачок 7, в верхней части которого на его боковой поверхности выполнены отверстия 8, а на верхней части вкладыша выполнено не менее двух кольцевых впадин.

Предлагаемый пленкообразователь трубчатой насадки пленочного аппарата работает следующим образом.

Обрабатываемая жидкость, например мазут, подается на верхнюю трубную решетку 1, а греющая среда протекает между верхней и нижней трубными решетками, обтекая снаружи трубы 2. Обрабатываемая жидкость с верхней трубной решетки 1 поступает через зазор между нижним торцом колпачка 7 и верхней трубной решеткой 1 в зазор между внутренней боковой поверхностью колпачка 7 и вкладышем 3 на вход вкладыша 3. При этом происходит равномерное перераспределение жидкости по окружности на входе во вкладыш 3 со сглаживанием турбулентных пульсаций потока. Затем поток обрабатываемой жидкости последовательно поступает в периферийную впадину 4 вкладыша, в которой основном сглаживаются максимальные по интенсивности турбулентные пульсации и происходит дальнейшее более равномерное перераспределение жидкости по окружности, и затем в остальные впадины 5, 6, в которых происходит дальнейшее сглаживание турбулентных пульсаций и формирование на входе в трубу 2 равномерной и стабильной пленки жидкости.

Стекая по стенкам труб 2 низкокипящая часть обрабатываемой жидкости под воздействием греющей среды испаряется, пар поднимается по трубам 2 и через отверстия 8 в боковой поверхности колпачка 7 отводится из трубчатой насадки, а остатки обрабатываемой жидкости отводятся снизу труб 2.

Предлагаемый пленкоообразователь трубчатой насадки пленочного аппарата обеспечивает высокую эффективность проведения тепломассобменных процессов за счет равномерного и стабильного по периметру трубы распределения жидкости.

1. Пленкообразователь трубчатой насадки пленочного аппарата, установленный в верхней части труб, расположенных в верхней и нижней трубных решетках, выполненный в виде огибающего торец трубы вкладыша, проходное сечение которого по длине трубы увеличивается книзу, отличающийся тем, что на входе вкладыша пленкообразователя соосно с ним и с зазором относительно трубной решетки и верхней части вкладыша установлен охватывающий верхнюю часть вкладыша колпачок, в верхней части которого на его боковой поверхности выполнены отверстия, а на верхней части вкладыша выполнено не менее двух кольцевых впадин.

2. Пленкообразователь трубчатой насадки пленочного аппарата по п.1, отличающийся тем, что углубление периферийной впадины имеет округлую форму, а углубления остальных впадин выполнено в виде двух сопряженных под углом относительно друг друга поверхностей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано при изготовлении теплообменников. .

Изобретение относится к холодильной установке. .

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к вертикальным теплообменникам, и может быть использовано в микробиологической, химической и медицинской промышленности для отвода тепла в процессах биосинтеза в биореакторах.

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к вертикальным пленочным теплообменным аппаратам, и может быть использовано в микробиологической, химической и медицинской отраслях промышленности для отвода тепла в процессах биосинтеза в биореакторах.

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, более конкретно к теплообменным аппаратам с падающей пленкой жидкости, в которых осуществляются одновременно и массообменные процессы, например дистилляция, ректификация, выпаривание, абсорбция, конденсация, и может быть использовано в энергетике, химической и других отраслях промышленности, например в производстве карбамида.

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к вертикальным пленочным теплообменникам, предназначенным для отвода тепла в процессах биосинтеза в биореакторах, и может быть использовано в микробиологической, химической и медицинской промышленности.

Изобретение относится к области конструкций и технологии изготовления аппаратов для передачи теплоты от среды с более высокой температурой к среде с более низкой температурой и может быть использовано в котлостроении при проектировании и изготовлении водогрейных и паровых котлов, экономайзеров, воздухоподогревателей, рекуператоров, регенераторов и др.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в химической и смежных с ней отраслей промышленности. .

Изобретение относится к тепломассообменной технике и может быть использовано для абсорбции, десорбции, перегонки, ректификации и дезодорации в химической и пищевой отраслях промышленности.

Изобретение относится к конструкциям массообменных контактных устройств и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и пищевой промышленности.

Изобретение относится к конструкциям контактных устройств, а именно к регулярным насадкам, и может быть использовано для осуществления таких процессов, как экстракция, абсорбция и ректификация, в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности.

Изобретение относится к пленочным аппаратам для культивирования автотрофных микроскопических организмов и может быть использовано в микробиологической и других отраслях промышленности, предусматривающих применение продукции культивирования (например, в комбикормовой промышленности при альголизации комбикормов, в фармацевтической и косметической промышленности).

Изобретение относится к оборудованию для проведения химических процессов, в частности гидролиза, этерификации, ацидолиза кремнийорганических мономеров и других реакций, протекающих с выделением токсичных газообразных продуктов, и может быть использовано в химической, пищевой и фармацевтической промышленности.

Изобретение относится к аппаратурному оформлению тепломассообменных процессов в системе газ (пар) - жидкость и может найти применение в химической, пищевой и ряде других смежных отраслей промышленности.

Изобретение относится к пленочным тепломассообменным аппаратам, для проведения процессов абсорбции, испарения, биохимических реакций, получения опресненной воды и может найти применение в химической, микробиологической и других отраслях промышленности, а также для проведения лабораторных и научно-исследовательских работ.

Изобретение относится к аппаратам для проведения тепло- и массообменных процессов в системе газ-жидкость и может найти применение в химической, пищевой и микробиологической промышленности.

Изобретение относится к аппаратам для концентрирования растворов, получения опресненной воды и может найти применение в химической, микробиологической и других отраслях промышленности, а также для проведения лабораторных и научно-исследовательских работ.

Изобретение относится к сепарационной технике и может быть использовано на предприятиях газовой, нефтяной и нефтехимической промышленности. .

Изобретение относится к выпарному устройству центробежного типа для концентрирования жидких растворов и может быть использовано в отделочном производстве текстильной промышленности в процессах концентрирования отработанных жидких материальных растворов.
Наверх