Контактное устройство для массообменных аппаратов

 

О П Й Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскнк

Соцнвлисткческик

Республик (,и728873

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Звя влено 04. 10.78 (21) 2669496/23-26 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 25.04.80 Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 30 04 80 (51) М. Кл.

В 01 D 3/30

Государственный комитет

СССР (53) УДК 66.048. .375(088.8) по делам изобретений и открытий

И. М. Аношин, Н. П. Рябченко, П. П. Любченков и М. И. Сухина (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАССООБМЕННЫХ

АППАРАТОВ

Изобретение относится к конструкции массообменных аппаратов для взаимодействия пара (газа) в закрученом парожидкостном потоке и может найти использование в процессах ректификации, абсорбции и выпарки в аппаратах пищевой, фармацевтической и химической промышленности.

Известен массообменный аппарат с закрученным парожидкостным потоком, 10 содержащий корпус, внутри которого находится шнек (Ц. Применение сплошного шнека позволит увеличить только скорость потока за счет закрутки и не использовать для увеличения теппопере 15 дающей поверхности, необходимой для поддержания температурного режима, а также не создает условий цпя распыпа жидкости и увеличения поверхности контакта фаз.

Известно контактное устройство для массообменного аппарата, выполненное в виде тел вращения, установленное между веерными решетками, прикрепленное к центральной штанге (2).

Известно контактное устройство для массообменных аппаратов, включающее штангу с закрепленными по выс:оте в чередующейся последовательными решетками и завихряюшими элементами (3).

Однако известные устройства обпадаюч повышенным гидродинамическим сопротивлением и небольшой поверхностью контакта фаз.

Белью изобретения является увеличение времени контакта фаз, уменьшение гидродинамического сопротивления. Эта цель достигается тем, что завихряюшие элементы выполнены в виде шнековых лопаток, нижняя часть которых имеет переменный диаметр, увеличивающийся снизу вверх, и снабжена по торцу буртиком, а верхняя часть шнековых лопаток примыкает к стенке корпуса аппарата.

На чертеже изображено контактное устройство, разрез.

728873 4 а отводится из нижней части штанги.

Так как веерные решетки и шнековые лопатки прикреплены к несущей штанге, то это развивает поверхность теплообмена и способствует увеличению коэффициента теплопередачи аппарата. В зависимости от угла и количества шнековых лопа"ток, поверхность теплообмена может меняться в широких npeaenax..

10 Таким образом, контактное устройст-, во для массообменного аппарата позволяет развивать большую поверхность теплообмена в единице объема аппарата; обладает меньшим гидродинамическим

1 сопротивлением, так как направление движения закрученного парового потока совпадает с направлением закрутки шнековых лопаток. В газовом потоке находятся только легко обтекаемые поверхности, что позволяет подводить жицкую фазу в центр объема и дробить ее, что способствует рациональному использованию внутреннего объема аппарата и обеспечивает уцар жидкости о теплопередаю25 шую поверхность, нто способствует интенсификации процесса теплообмена.

Аппарат состоит из корпуса 1 и вставленной в него полой несущей штангой 2, на которой закреплены веерные решетки 3, между которыми к штанге прикреплены шнековые лопатки состоящие из суживающейся нижней части 4 и верх ней части 5 сопрягающейся с корпусом

1, и торцового ограничительного буртика 6. Шнековые лопатки выполнены переменного диаметра увеличивающегося сниl зу вверх.

Работает контактное устройство следующим образом. Паровая фаза поступает в аппарат снизу, а жидкая фаза в верхнюю часть аппарата и стекает по стенке корпуса l. Паровая {газовая) фаза поднимается вверх и попадает на веерную решетку 3, закрепленную на штанп 2, . пар приобретает закрученное движение и закручиВает жидкость, стекающую по стенке, за счет сил .трения между жидкой и паровой фазой. Образуется парожидкостное кольцо над веерной решеткой

3 на стенке корпуса. Жидкость, стекает в кольцевой зазор между веерной решеткой 3 и корпусом 1. Под решеткой 3 происходит деление жидкости на два потока. Первый, который не попадает на верхнюю часть шнековой лопатки 5, продолжает двигаться по внутренней боковой поверхности корпуса аппарата, и за счет вращения обеспечивается равномерное орошение стенки. А второй поток захватывается шнековыми лопастями и, распределяясь по их поверхности, движется вниз, Переменный диаметр нижней части 4 шнековых лопаток и торцовой ограничительный буртик 6 обеспечивают направленное движение жидкости вниз, к центру аппарата. Жипкость,со шнековых лопаток попадает в центральную часть веерной решетки 3, где она захватывается паром, дробится и отбрасывается к периферии в парожидкостное кольцо, за счет центробежных сил. Далее процесс повторяется. Жидкость, движущаяся по шнековым, лопаткам вниз, контактирует с паром, движущимся вверх, что развивает дополнительную поверхность контакта фаз, Для увеличения количества подводимого тепла осуществляется подача пара в полую несущую штангу 2 известным способом. Пар подается сверху, Формула изобретения

Контактное устройство для массообменных аппаратов, включающее штангу с закрепленными по высоте в чередующейся последовательности веерными реЗ щетками и завихряюшими элементами, о т л и ч а -ю ш е е с я тем, что, с целью уменьшения гидродинамического сопротивления и увеличения времени контакта фаз, Завихряюшие элементы вы40 полнены в виде шнековых лопаток, нижняя часть которых имеет первый диаметр, увеличивающийся снизу вверх и снабжена по торцу буртиком, а верхняя часть шнековых лопаток примыкает к стенке

45 корпуса аппарата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 202069, В 01 Х) 3/30, 1969.

2. Авторское свидетельство по заявке

¹ 2449537,/26, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР № 613761 В 01 D 3/30 1977.

728873

Составитель С. Баранова

Редактор P. Антонова ТехредО.Андрейко Корректор М. Шароши

Заказ 1861/7 Тираж 809 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Ра шская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4