Роторная тепло-массообменная колонна

 

Союз Совет х п»747480

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.02.77 (21) 2454646/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет —. (51) М. Кл. е

В 01 D 3/30

Госудврствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 66.043 (088.8) Опубликовано 15.07.80. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 25.07.80

А. В. Шафрановский, В. M. Олевский, В. К. Чубуков, В. В. Курковская и Ю. A. Басков (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) РОТОРНАЯ ТЕПЛО-МАССООБМЕННАЯ КОЛОННА

Изобретение относится к оборудованию для проведения массо-теплообмена, а именно к роторным аппаратам, применяемым предпочтительно для дистилляции и ректификации под вакуумом веществ, чувствительных к повышенным температурам.

Известна роторная пленочная массо-теплообменная колонна, содержащая вертикальный корпус, вертикальный вал, несколько контактных ступеней, укрепленных на валу и образованных лентами, изогнутыми вокруг вала в виде концентрических перфорированных цилиндров, и переточные устройства (1).

Недостатками указанной колонны являются провал жидкости с контактных ступеней при скоростях вращения вала 100—

150 об/мин и неполное смачивание рабочей поверхности контактной ступени при малых плотностях орошения, образованных для вакуумной ректификации.

Известна также роторная тепло-массообменная колонна, содержащая вертикальный корпус, вал, установленный по оси корпуса, контактные ступени, укрепленные на валу и выполненные в виде отбортованных спиральных лент с продольными зигами, делящими ленты на ряд смежных по высоте каналов, переточные устройства (2).

Недостатком известной колонны является неравномерное распределение жидкости между смежными каналами одной и той же ступени, что например, снижает КПД ступени при работе аппарата в режиме ректификации.

С целью повышения эффективности тепло-массообмена путем улучшения распределения жидкости между смежными по вь ю соте каналами каждой ступени, на концах лент выполнены ступенчатые вырезы, центральные концы лент смежных каналов расположены на различном расстоянии от вала, рабочие торцы переточных устройств размещены у начала лент.

На фиг. 1 изображен общий вид колонны, продольный разрез; на фиг. 2 — конец спиральной ленты аксонометрической проекции.

Колонна имеет вертикальный цилиндрический корпус 1, в котором соосно установлен вал 2 с укрепленными на нем контактными ступенями 3 и 4. Корпус 1 снабжен патрубком 5 для ввода жидкости, нижним патрубком 6 для вывода жидкости, ниж747480

3 ним патрубком 7 для ввода паров и Вер);— ним патрубком 8 для вывода паров.

Верхняя контактная ступень 3 выполнена из отбортованных по краям спиральных лент 9, не имеющих каких-либо зигов. Вокруг ступеней 3 и 4 на внутренней поверхности корпуса 1 укреплены кольцевые карманы 10, сообщающиеся с четырьмя переливнь|ми трубопроводами 11 — 14 различной длины, выполненные в виде лотков.

Каждая из контактных ступеней 4 образована однотипными спиральными лентами 15, снабженными зигами 16, делящими русло ленты на четыре смежных по высоте канала 17 -20. На каждой ленте выполнены вырезы, расположенные таким образом, что центральнъ(е концы 21 — 24 elle)KlhIx K2налов соответcTBcHHQ 17 — — 20 нà"(0дятся на различном удалении от вала 2.

Контактная ступень 4 может быть снабжена также концентрическими цилиндрическими экранами 25 — 27, благодаря котоpbI){ исключается перемешивание между собой струй жидкости, выгру)каемых из различных переливных трубопроводов I 1 — 14

Периферийные концы 28 каналов 17

20 заужены и расположены в различных поперечных сечениях корпуса l. Это относится также и к каналам, расположенным на одной и той же высоте. Такая конструкция контактной ступени 4 обеспечивает равномерную турбулизацию пленки жидкости, стекающей по внутренней поверхности корпуса !. В том случае, когда корпус 1 снабжен снаружи обогревающей рубашкой 29, это приводит к интенсивному теплообмену в пленке.

Спиральные ленты 15 связаны радиальными ребрами 30 с центральной втулкой 31, установленной на валу 2.

Аппарат работает следук)щим образом.

Вал 2 приводится во вращение., )(<,идкость через патрубок 5 поступает Н3 зерхн(ою контактную ступень, с которой затсil сбрасывается на стенки корпуса 1 и стекает в кольцевой карман 10. Из кармана

10 жидкость стекает в трубопроводы, (лот. ки) 11 — 14. Из лотка 11 жидкость сливается непосредственно на верхний торец ступени 4, попадая затем в каналы 17. Из лотка 12 жидкость стекает в кольцевую полость между цилиндрическим экраном 25 центральной втулкой 31, попадая затем

В каналы 20 ступени 4. Аналогичным образом жидкость из лотков 13 и 14 попадает в смежные каналы 18 и 19 ступени 4. Через периферийные концы 28 смежных каналов

17 — 20 жидкость сбрасывается на внутренll l0lO I I0(!PI)AH )CTh !!<О j ii, С. =, 112 г 0 0 :)Ой !

) 0p32!с i C>; !". i) r i )(! В 3 H(: Яс !,... C(H! К.;-! К! 1КОСТИ

Л i;IЛО:::ir!iih М О(")РЯЗО,(КИ .Г(. !. г.CРСМЕ1:(аетck(В !{н -;:.: ей!:яс-и к (х:.,Пнь!.:л куда

ricp("3 l 2 Cps бОК 6 зыв, . ", !!.!! (; - !! ж .

l:{)и !!Ода :- Гп{ юц.".е!" :О .:: . 03.1{к1 29

П, .(. Нкс(..ИД 0 Т:l, j)PCili (!(!,Я l .. . .. I!КЛ К!аP ! (i !! i с(! H" I с()и("Г".;-1. I!) i! { i: !1 с! i !, I сlrj)3 l .Зс!00тает 3 Kar!CCTHC ИСПЯП!Г!Е !!!. ! I ) H раб01гс 3 ll !!2 pHT3! !! ". и< ?! к:е ?)с:.<ти(эи { 6 K2i li И l" Еll, 0 li jр !!Ос; I i (ÊÅ "..; !i ic,! ОДВОДИ((я.

113 pЫ ВХОдя l i(j)Е(? I (с i Пуr{r j(<,! И !дял>1 Ю: Ся (ерез 1(атрх ы)!< 8, .--я: (! !.::!iñ{õ 3 и 4 и1;Оис"О "Чт со(i2!;"ГИ "(, (!,-;" -,)

:.f.,.IP! IK(;É )КИ ?КОС, ?!. {Н)0 1: -1:: ll(c:; C;i i !ЯЛЬПЦЕ

riÅ1!ггi,; ) )

0 I2! ОДЯ I) и . i rr({енч Ят ь! ;i " :. Р(3. ",{ в с(i up2, !hkI! л л(. !{т2! Ос"! !?i,jc)((i{ rс жиДкO-!

i O?I Ж. ii )11 ГЯЕ ГН .ri;: .. !i()j : !) ?i li!i!-,: (и Т =1ОИ„(ЬНЦМ И ПЯВ!{О,:.(Е!);r-Hij:i эв lpi(OPKT! .(() капни эl ..) 1!., Iipо.il:т:<",В(!ли (с!!Ию К11, i, с..".(.:.::. и ".-:. ".,! 3,1",,), например, О!05 Вх:,сс ГО (!.5({,(..:, р, ":, 21)Kc —.i!) !!риводит к гв(! :(Пе(j HIO к()э „ {0)2llli!."{: Г() Б тс плопе?)гдаЧИ О (ГОРЯЧ! !! . I CI{KI(.-:OPI I Г(Я К ПЛСНКЕ

ЖИДКОСтГ НЯ::5- —.Й",{; ЗЯ:. ИЕТ )O!CC p2HНО".! Е

* МЕОНОИ . ур )1)Л?!3= !i (i È !!. I! 1(К:{ CT ) г ИМИ КИДкости, с

Фор,?(:; (! L(2cйрет(ни{

РОтООHÇB е лО-массооомснl!с!я кОло{!На, " ) jL 1)kK2! Öñi?-. ВсггТИКЯЛЬ! Ы с! К(0 П(!С ВЯЛ !ТСгянов !! !íûé {10 оси Apll 3, контакп(ые

СтУПСПИ, УКПСПЛС!I:lhê. k а ВЯЛУ ?! В ll!0;IHCHHhIC

В ВИдс ОТ{50р (овс)г(Ныл С((и()яль;(ЫХ ЛЕН) С

35, г)одоль!!ыми Вас=(ми,; В.iHi (ими IpHThl H3 ряд сме){<нь!х по Высоте кя(;(ЯГ!ОВ и пере-:оч(;ЫС у С!.ро:-(СТБЯ, г)ГЛ!({ Ч()/0:()(:..(r Cr. ТЕМ, TO, С (ЕЛЬ?О ЛОВЫ..IICI<ИЯ Эфф. Гтивпост-. тЕП.(O-МаСсооб, с !3 и, те:,: у;{;"-IIH! H .я pd{ пределе:(ия

ЖИ.IKOCТИ .)(СЖД С,!C Е(:Ы !Il II j ВЫСОТЕ К3. (В !

II1Л3.,IИ K3!K, (ОИ . ТМ(1 Ii;:., !(с! КОВ:ТЯХ ЛЕЧТ

ЬЫ !О lнвliв(СТ), (1(:lrl - ГЫС ВЬ РCЗi: i P:.!ТРЯ. ih ы:<О:.(цы лент смежных каналов ряспологКЕНhr H2 Рсlэлнс(НОМ РЯ(..СТОЯН И И OT ВЯЛЯ, пабочие горцы переточных устрсйств размеИ н(сны ), на !Яля ipi

1. Авторско;". свидетельс-во СССР

i¹ r)37685 К,l Р 01 {ч 3)! 30

2. Авторское свидетельство СС(,Р по за я в:<е 1Х!! 1 13 лбс6)(ч "2 <-26 08 06 i 3 (протОти и ) Я

I19 . —.„г р

««. 1 „т - g g

1 -р« «т f I

1 — " 1

"! ««, ""

«

-88 б ),,); н,.-,.-=.

f + Jz «

7 е

»е " "- « р

Г

»

«»

1 )

4« " ,Р""- оетааите .н . . ГBpHco!I

Редактор H. Горват Техред К. Шаврин Корректор В. Бутяга

Заказ 4301 1 -1-нр,„, Яро 11одиисное

UH14141iVI Го«ударственного комитета СССР яо делам нзобрете! HH H HTHph! Ti! й

1 I 3I«35 Мo«. HI! H Ж -- 35 Ра«г «кан наб д 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, тл. 11роектиая, 4

I, l

« ,....«:. . -.+

) °

1 "„- - "

/ ) «..

I>!

Д ь. =

j l .« * рт 1.;

,1

,.н; "; . : ".::::, .....,., ;1

g5 1« « 1 . " .)1 Д Г,, ", I !:. :, l

« .:-М: т

1-"

«

-- - "--:- л

> 1 «„

I,! е, ;; :, 7,— --(-4)-и