Прямоточное пленочное контактное устройство

 

Оп ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и1735269 (61) Допоп интел ь ное к а вт. св ид-в у (22) Заявлено 1601.78 (21) 2569473/23-26 (51) М. Кл.2

В 01 D 3/26 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 250580.. Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания 250580 (53) УД (66. 015. 23. . 05 (088. 8) 3.Н.Мемедляев, Н.A.Êî÷åðrèí, В.А.Малюсов, Н.A.ÌàëàÔååâ и Л.С.Богодух (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) ПРЯМОТОЧНОЕ ПЛЕНОЧНОЕ КОНТАКТНОЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к контактным устройствам для взаимодействия газа (пара) с жидкостью и может использоваться в установках различного 5 назначения, в частности, в теплои ма с со о бме нных аппарат ах.

Известно прямоточное пленочное кон:тактное устройство, состоящее иэ верти кальной цилиндрической трубки с распо(0 ложенным над ней пленкоотводящим эле-. ментом в форме колпачка, образующего с внутренней и внешней поверхностями трубки в ее верхней части концентрические щели (1).

Недостатками такого устройства являются наличие уноса жидкости при отводе пленки, большое гидравлическое сопротивление, сложность изго- 20 товления и монтажа. Причина уноса жидкости при отводе пленки - перекрытие внутренней щелй вершинами поверхностных волн, приводящее к их срезанию с образованием капель и брызг. которые уносятся газом (паром). Большое гидравлическое сопротивление объясняется тем, что колпачок перекрывает часть поперечного сечения двухфазного кольцевого потока. 30

Наиболее близко к предложенному .по технической сущности и достигае мому результату прямоточное пленочное контактное устройство, состоящее из вертикальной цилиндрической трубки и пленкоотводящего элемента, роль которого выполняет верхний отрезок трубки, перфорированный горизонтальными щелями (2).

Однако для этого устройства также характерны унос жидкости при отводе пленки, значительное гидравлическое сопротивление и сложность изготовления.

Причиной уноса в данном случае является сильное возмущающее воздействие перфорации на пленку, приводящее к ее частичному или полному разрушению с образованием капель и брызг, уносимых газовым (паровым) потоком.

Эначительное гидравлическое, сопротивление обуславливается большим коэффициентом гидравлического сопротивления перфорированного участка, его протяженностью и сильной турбули- зацией газа (пара) и пленки при ее разрушении на участке, выполняющем роль пленкоотводящего элемента.

735269

Цель изобретения - устранение уноса жидкости при отводе пленки, снижение гидравлического сопротивления и упрощение конструкции.

Это достигается тем, что пленкоотводящий элемент прямоточного:пле. ночного контактного устройства выполнен в виде косого среза верхней части вертикальной цилиндрической трубки, вершина которого снабжена вертикальной пластиной, причем угол между плоскостью среза и вертикальной пластиной равен 140-170 . Пластина имеет плоскую или цилиндрическую

-поверхность.

Такое конструктивное оформление пленкоотводящей части контактного устройства позволяет произвести полное разделение газа (пара) и пленки после их взаимодействия, не перекрывая сечение двухфазного кольцевого потока и не нарушая пленочного течения жидкости.

В отличие от известных устройств, в которых пленка жидкости набегает нз прямой срез и разрушается с образованием капель и брызг, в данном случае она не разрушается, а устремляется к верхней точке косого среза и набегает на вертикальную пластину под некоторым острым углом, равный

180 минус 140-170 . Растекаясь по вертикальной пластине, пленка жидкости оказывается вне ограниченной зоны действия восходящей струи газа (пара) и под действием силы тяжести стекает вниз.

Указанный диапазон изменения угла

-между плоскостью среза вертикальной трубки и вертикальной пластиной является оптимальным для сбора .пленки

" со всего периметра контактного уст ройства и обеспечения ее плавного набегания на вертикальную .пластину.

Пластина имеет с вертикальной цилиндрической трубкой внутреннее или внешнее касание.

Кроме того, предложенная конструкция позволяет снизить гидравлическое сопротивление, так как не имеет

" узлов и элементов, сильно возмущающих газ (пар) и пленку.

Предложенное прямоточное пленочное контактное устройство проще йзвестных как в изготовлении, так

-и" в монтаже.

На фиг.l изображено предложенное устройство с внешним касанием, вертикальйый разрез; на фиг.2 - то же, с внутренним касанием.

Устройство состоит из вертикальной цилиндрической трубки 1 с косым верхним срезом 2 и вертикальной пластины 3.

Устройство работает следующим образом.

Восходящий газовый (паровой) поток взаимодействует с жидкостной

45 1. Прямоточное пленочное контактное устройство для взаимодействия газа (пара) с жидкостью, включающее вертикальную цилиндрическую трубку с пленкоотводящим элементом в ее верхней части, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью устранения уноса жидкости при отводе пленки, снижения гидравлического сопротивления и упрощения конструкции, пленкоотводящий элемент выполнен в виде косого среза верхней части вертикальной цилиндрической трубки, вершииа которой снабжена вертикальной пластиной.

2 ° Устройство по п,l, о т л и—

d0

5 (О

40 пл- .якой, транспортируемой им по стенкам контактной трубки 1, и далее ,беспрепятственно покидает ее.

Взаимодействующая с газом (паром) жидкостная пленка восходит по внутренней поверхности контактной трубки, набегает на ее верхний косой срез 2 и под воздействием сил сцепления стекается к его вершине и плавно набегает на вертикальную пластину

3 растекается по ней и, покйдая, область действия струи газа (пара) стекает вниз.

Предложенная конструкция прямоточного пленочного контактного устройства позволяет полностью устранить унос жидкости при разделении газа (пара) и пленки после их взаимодействия и уменьшить гидравлическое сопротивление, как минимум, на величину гидравлического сопротивЛения пленкоотводящих элементов известных прямоточных пленочных контактных устройств при прочих равных условиях.

Предложенная конструкция отличается простотой и технологичностью изготовления.

Кроме того, она позволяет объединить множество контактных устройств

-в плотный трубчатый пучок или пакет, .что крайне важно при создании компактных высокопроизводительных аппаратов и что невозможно сделать в случае устройства с колпачком, так как диа метр колпачка всегда больше диаметра трубки, и в случае устройства с пленкоотводящими щелями иэ-эа их перекрытия соседними трубками.

При множестве контактных устройств индивидуальные вертикальные пластины могут быть замещены вертикальными пластинами, общими для групп контактных устройств. В итоге диаметр аппарата может быть уменьшен в 1,3-1 6 раза. формула изобретения ч а ю щ е е с я тем, что угол между плоскостью среза и вертикальной пластиной равен 140-170 .

3. Устройство по п,l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что пластина имеет плоскую поверхность.

735269

CMF 2

Составитель A.Ñîíäîð

Редактор Л.Гребенникова Техред Я.Бирчак КорректорС.tdeicMap

Заказ 2297/4 Тираж 809 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

4. Устройство по п.1, о т. л и.ч а ю щ е е С яя ттеемм, что пластина имеет цилиндрическую поверхность.

ИстоЧники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Отчет Северодонецкого филиала

ГКАП 9720563 . Разработка теоретическнх основ, методов математическогл моделирования, типовых расчетов новых способов и аппаратуры процессов ректификации. — Северодонецк 1973.

2. Рыжков В.И. и др. III Всессвзная конференция по теории и практике ректификации. — ч.2, Северодонецк, 1973, с. 291 (прототип).