Тепломассообменный аппарат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик рв 753440 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 2 709.78 (21) 26 7 31 90/23-26 с присоединением заявки ¹ (51)M. Кл, В 01 D 3/22

В O l D 3/30

/!С 12 Р 1/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070880. Бюллетень ¹ 29 (53) УДК 66,015,23 (088. 8) с

Дата опубликования описания 07,0880

И.M.Àíîùèí, Н.П.Рябченко, П,П.Любченкое и В.И.Белохвостиков (72) Авторы изобретения

Краснодарский политехнический институт (7!) Заявитель (54 ) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к массообменным аппаратам для разделения бинарных и многокомпонетных смесей, например, получение коньячного спирта иэ виноматериалов с содержанием дрожжевых осадков и может быть использовано в пищевой, химической и фармацевтической промиаленности.

Известен массообменный аппарат, 1р содержащий корпус с тарелками,.выполненными по типу, трубных досок, в отверстиях которых укреплены контактные элементы, представляющие собой патрубки. Лопаточный завихритель вставлен в нижнюю часть каждого патрубка с зазором к нему. Патрубок укреплен в тарелках и образует выступ относительно верхней плоскости, являющейся переливным порогом f1), Однако область контакта пара и жидк ос ти о гран ичен а прис те иным слоем цилиндрических патрубков, поверхность трубной решетки-тарелки между 25 патрубками не участвует в контакте фаз. Наличие, переливных порогов создает неравномерность подачи жидкости в каждый патрубок, а как следствие неравномерную работу тарелки в целом.З() Известен тепломассообменный аппарат, включающий корпус, контактное устройство в виде полотна с направленными чешуйками для газа (пара), расположенными по концентрическим окружностям, цилиндрический патрубок и переливное устройство (2) .

Основным недостатком данной конструкции является то, что известный аппарат не может обеспечить работу с засоренными жидкостями, поскольку возможна забивка переливной системы, что ведет к прекращению подачи жидкой фазы с вышележащей контактной ступе ни на нижележащую; незначительная поверхность контакта фаэ.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков и интенсификация процесса массообмена за счет турбулизации фаз путем распыления жидкости и частичной ее рециркуляции, увеличения поверхности контакта фаэ в единице объема и возможность переработки жидкостей, преимущественно коньячных виноматериалов с дрожжевыми осадками.

Указанная цель достигается тем, что цилиндрический патрубок выполнен с прорезями и Г-образньм вырезом в верх-.

7 344О ней его части и снабжен в нижней части завихрителем, при этом часть цилиндрического патрубка, расположенная под Г-образным вырезом, отогнута наружу и примыкает к корпусу, окружности, по которым расположены чешуйки, пересекаются в одной точке между цилиндрическим патрубком и корпусом аппарата, кромки чешуек направлены в сторону входа в переливное устройство.

Кроме того, цилиндрические патрубки расположены по высоте корпуса в шахматном порядке прорези в цилиндJ рическом патрубке выполнены в виде окон с отогнутыми пластинами.

На фиг.1 представлен аппарат, продольный разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — вид Б на фиг.1; на фиг.4 — изображен цилиндрический патрубок.

Масообменный аппарат состоит из цилиндрического корпуса 1, внутри которого закреплены горизонтальные чешуйчатые тарелки 2, в виде полотен с закрепленными на них цилиндрическими патрубками 3, имеющие лопаточный завихритель 4 в нижней части, и сепараторные кольца 5 в верхней части. По всей высоте цилиндрического патрубка выполнен вертикальный вырез Г-образной формы. Часть б цилиндрического патрубка, расположенная под Г-образным вырезом отогнута наружу и при установке цилиндрического патрубка на чешуйчатой тарелке эта часть соприкасается с корпусом колонны, а лопаточный завихритель 4 образует с внутренней поверхностью корпуса 1 дугообразное переливное устройство (отверстие) 7, Цилиндрический патрубок выполнен с прорезями

8 в верхней части; прорези выполнены в виде окон с отогнутыми направляющими пластинами 9.

Массообменный аппарат работает следующим образом, Жидкость подают в верхнюю часть колонны, а пар в нижнюю часть, Проходя через чешуйки тарелки 2 и лопаточный завихритель 4 пар приобретает вращательное движение и за счет сил межфазного трения вовлекает во вращение и жидкость. Так как чешуйки на тарелке расположены по концентрическим окружностям, соприкасающимся . в точке, лежащей в середине дугообразного переливного отверстия, жидкость со всей площади тарелки будет стремиться к нему. Проходя между цилиндрическим патрубком и внутренней стенкой. колонны жидкость задерживается отогнутой частью Г-образного выреза. Часть жидкости через дугообразное переливное отверстие переливается на следующую тарелку, а другая часть вовлекается во вращение в цилиндрическом патрубке над лопаточным завихрителем. При вращении част жидкости рециркулирует через перфорированные отверстия в верхней части цилиндрического патрубка и распыляется по всей площади чешуйчатой тарелки. Сепарационное кольцо не позволяет уноситься жидкости через верхнюю часть патрубка.

Наличие цилиндрического патрубка с дуговым переливным устройством (отверстием) позволяет перерабатывать загрязненные смеси, например коньячные виноматериалы с дрожжами.

Распыл жидкости через перфорированные отверстия позволяет значительно турбулизировать жидкость и даже при значительных скоростях вся площадь тарелки будет занята контактирующими фазами, т.е. гораздо лучше используется внутреннее пространство ,аппарата.

Радиально-противоположное расположение цилиндрических патрубков исключает проскок газа беэ контакта с жидкостью с тарелки на тарелку и улучшается орошение стенок колонны.

Конструктивные особенности предлагаемого массообменного аппарата с тарелками вихревого типа позволили повысить производительность и эффективность разделения смеси.

Формула изобретения

1. Тепломассообменный аппарат, включающий корпус, контактное устройство в виде полотна с направленными чешуйками для газа (пара), рас- положенными по окружностям, цилиндрический патрубок и переливное устройство, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса

40 массообмена за счет турбулизации фаз путем распыления жидкости и частичной ее рециркуляции, увеличения поверхности контакта фаз и возможности переработки жидкостей, преимущественно при работе с загрязненными смесями, цилиндрический патрубок выполнен с прорезями и Г-образным вырезом в верхней его части и снабжен в нижней части завихрителем, g() при этом часть цилиндрического патрубка, расположенная под Г-образным вырезом, отогнута наружу и примыкает к корпусу, окружности, по которым расположены чешуйки пересекаются в одной точке между цилиндрическим патрубком и корпусом аппарата, кромки чешуек направлены в сторону входа в переливное устройство.

2. Аппарат по .п.1, о.т л и ч а ющ и и с .я тем, что, цилиндрические

60 патрубки расположены по высоте icopnyca в шахматном порядке.

3. Аппарат по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что, прорези в цилиндрическом патрубке выполнены в

Я виде окон с отогнутыми пластинами.

6 а

Источники инФормании I принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

Р 258226, кл. С 12 F 1/06, 1969.

2. Стабников В.Н. Расчет и конструирование контактных устройств ректи@икационных и абсорбционных аппаратов. М., Техника, 1970, с.96.

Составитель С. Баранова .Редактор С.Тараненко Техред Й. Граб КоРРектор И.Муска

Дакав 4997/1 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