Тепломассообменный аппарат

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и«548288

Goes Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.03.75 (21) 2117072/26 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.77. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 21.03.77 (51) М. Кл.- В 01D 3/32

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 66.015.23.05 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

С. В. Осипов, Н. Н. Ткачев, А. Е. Рудакова и В. Н. Слесаренко

Дальневосточный ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В. В. Куйбышева (71) Заявитель (54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к устройствам общего назначения для осуществления различных физических и химических процессов, в частности к тепломассообменным аппаратам пленочного типа с нисходящей пленкой, и может быть использовано в энергетической или химической промышленности.

Известен тепломассообменный аппарат, содержащий корпус и тарелки, расположенные одна над другой, снабженные отверстиями для прохода восходящего потока газообразной фазы, а также для ввода и вывода жидкой фазы, установленные вокруг центральной трубы, тарелки укреплены на центральной трубе. Для отвода жидкой фазы предусмотрены желобки, доходящие до внешнего края тарелки. Внутри центральной трубы между двумя соседними тарелками расположены сборники для жидкости.

Известный аппарат имеет следующие недостатки: массообмен происходит с поверхности жидкости, текущей по желобку, вследствие чего рабочая поверхность соприкосновения фаз ограничена; рабочий объем используется не в полной мере, причем при больших металлозатратах, что является причиной снижения эффективности теплообмена.

Целью изобретения является увеличение теплообменной поверхности пленки и повышение эффективности теплообмена на этой поверхности за счет формирования стекающей рабочей ж««дкост««в виде пленки и передачи тепла ей непосредственно от греющего теплоносителя без разделяющей этп теплоносителп поверхности.

Для этого тарелки выполнены с диаметрами, увели швающимися по высоте аппарата и коаксиально центральной трубе, по числу тарелок р асположены дополнительные трубы, >0 соединенные с желобом каждой тарелки, под которым расположен коллектор для отвода стекающей пленкой жидкости.

На чертеже изображен тепломассообменный аппарат в разрезе.

Тепломассообменный аппарат имеет три концентрически расположенных трубы 1, 2 и

3, на верхних концах которых установлены тарелки 4, 5, б, причем на различных уровнях, и имеют последовательно увеличивающп2О еся от нижней б к верхней 4 тарелке диаметры. Тарелки снабжены по периметру кольцевыми желобами-накопителями 7, 8 и 9 для формирования стекающей пленки и отверстиями для прохода парового потока. Под каж25 дой тарелкой в нижней части аппарата установлены коллекторы 10, 11 и 12, причем таким образом, чтобы пленка жидкости, стекающая из каждого желоба-накопителя, попадала в соответствующий коллектор. Сечения зп коллекторов 10, 11 и 12 выбраны такими, что548288 бы обеспечивался проход через них совместно парового и жидкого потоков.

На тарелке 5 установлен обтекатель 13, к которому подведена отводная труоа 14.

В пространстве между тарелками смонтированы жалюзийные сепараторы 15 и 16. Подвод паровой среды в аппарат осуществляется через патрубки 17. Вся конструкция аппарата помещена в корпус 18, закрываемый днищем

19 и крышкой 20. В последней установлен конденсатор 21 для осуществления конечной конденсации влаги из пара. Подвод питательной воды осуществляется через патрубки 22, а отвод — через патрубки 23.

Работает аппарат следующим образом.

Исходная питательная вода подается насосом (на чертеже не показан) в трубу 1 через один из патрубков 22. По трубе 1 вода поступает в верхнюю тарелку 4 и затем в кольцевой желоб-накопитель 7. Вода, перетекая через край накопителя 7, падает, образуявнешнюю цилиндрическую пленочную поверхность. Пленка падающей жидкости попадает в коллектор 10, откуда насосом (на чертеже не показан) закачивается в трубу 2 через один из патрубков 22. По трубе 2 вода поступает в тарелку 5, затем в ее кольцевой накопитель. Перетекая через край желоба-накопителя 8, падающая вода вновь образует пленочную поверхность, которая попадает в коллектор 11, откуда насосом (на чертеже не показан) подается уже в трубу 3 через один из патрубков 22. По трубе 3 вода поступает в тарелку 6. и затем в ее кольцевой желоб-накопитель 9, откуда, стекая пленкой, попадает в коллектор 12, далее отводится в следующую ступень (количество ступеней может быть намного больше) или сбрасывается в дренаж.

Греющий пар через патрубки 17 подается в объем, образованный цилиндрической поверхностью пленки, стекающей с желоба-накопителя 9 тарелки 6, и днищем 19. Затем через отверстия (на чертеже не показаны), предусмотренные в тарелке 6, пар поступает в пространство, образованное цилиндрическими поверхностями пленок, стекающих с желобовнакопителей 8 и 9. Причем изменение направления парового потока осуществляется обтекателями 13 таким образом, что образовавшийся конденсат стекает по шторкам жалюзийного сепаратора 16 в отводную трубу 14.

Далее пар, пройдя пространство, образованное цилиндрическими поверхностями пленок, стекающих с желобов-накопителей 8 и 9, жалюзийный сепаратор поступает в пространство, образованное цилиндрическими поверхностями пленок, стекающих с желобов-накопителей 7 и 8. Из этого пространства пар через

2О отверстия (на чертеже не показаны) в тарелке 4 отсасывается эжектором (на чертеже не показан).

Формула изобретения

Тепломассообменный аппарат, содержащий корпус и расположенные одна над другой вокруг центральной трубы тарелки с кольцевыми желобами, отличающийся тем, что, с

30 целью формирования стекающей рабочей жидкости в виде пленки и передачи тепла ей непосредственно от греющего теплоносителя без разделяющей эти теплоносители поверхности, тарелки выполнены с диаметрами, уве35 личивающимися по высоте аппарата и коаксиально центральной трубе, по числу тарелок расположены дополнительные трубы, соединенные с желобом каждой тарелки, под которым расположен коллектор для отвода сте40 кающей пленкой жидкости.

)48288 с и

Редактор T. Пилипенко

Заказ 444/4 Изд. М 221 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2, 1

Составитель С. Баранова

Техред Л. Гладкова

Корректоры: Л. Котова и 3. Тарасова