Контактное устройство

 

Союз Советсиик

Социалнстнчесник

Республик

, 768409

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) Дон олвител ьмое к а вт. с вид-ву (5l )M. Кд. (22) Заявлено 20.11,78 (21) 2685938/23-26 с присоединением заявки И—

В 01 0 3/26

Государстеенный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 07.10.80 Бюллетень Хе 37

Дата опубликования описания 07.10 80 (53) УДК 66.015. .23 (088 8) (72) Авторы изобретения

3, Н. Мемедляев и Н. А. Кочергин (71) Заявитель (54) КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к. конструкциям .кон- тактных элементов, применяемых в аппаратах скоростного тепломассообмена.

Известен контактный элемент, состоящий из вертикального круглого цилиндра с завихрите лем в нижней и сепаратором в его верхней части, роль которого выполняет верхний отрезок цилиндра, перфорированный вертикальными щелями и имеющий над ними отбойную перегородку f1l.

Недостатками этого элемента являются нали10 чие уноса жидкости при ее отводе, значительное гидравлическое сопротивление и низкая эффективность массообмена при рециркуляции жидкости как в условиях одиночного контактного

15 элемента, так и их множества.

Причиной уноса жидкости при ее отводе является сильное возмущающее воздействие перфорации на винтообразно восходящую жидкостную пленку, приводящее к ее частичному или .полному разрушению с образованием капель и брызг, уносимых газо(наро)вым потоком.

Кроме того, рассматриваемая перформация не исключает прямого проскока жидкостной пленки между вертикальными щелями, обладающих свойством гасить ее вращательное движение.

Значительное гидравлическое сопротивление обуславливается большим коэффициентом гидравлического сопротивления перфорированного участка, его протяженностью и сильной турбулизацией газа(пара) и пленки при ее разрушениина участке, выполняющем роль сепаратора..

Низкая эффективность массообмена является следствием как смешения проконтактировавшей и свежей жидкости на входе в контактный элемент, так и ее продольным перемешиванием между контактными элементами, вызываемого не только и не столько турбулентной диффузией, сколько интенсивным разбрызгиванием проконтактировавшей жидкости во все стороны, в том числе и против течения.

Известно контактное устройство для тепломассеобменных аппаратов, выполненное в виде вертикального патрубка с размещенным над ним сепаратором и завихрителем, верхний срез сепаратора размещен на уровне верхнего среза патрубка t2l.

768409

Однако в известном контактном устройстве при отводе жидкости из контактного элемента имеется место уноса, что снижает эффектив ноСть.

Целью изобретения является интенсификация процесса эа счет снижения уноса жидкости при ее отводе и гидравлического сонротивления.

Поставленная цель достигается тем, что сепаратор выполнен с косым нижним срезом, вершина которого снабжена вертикальным стержнем и устройство снабжено расположенной между патрубком и сепаратором горизонтальной перегородкой. . Целесообразно, чтобы утол между плоскостью косого стержня и вертикальным стержнем был бы равен 130 — 170 ; сепаратор выполнять с вер тикальными щелями, расположенными ниже горизонтальной перегородки.

На чертеже изображен продольный разрез контактного элемента.

Он состоит из вертикального круглого патрубка 1 с прямым срезом 2, сепаратора, выпол"ненного в виде внешнего цилиндра 3, имеющего прямой верхний срез 4, косой нижний срез 5, вершина которого снабжена вертикальным стержнем 6, вертикальные щели 7, размещенные ниже перегородки 8.

Устройство работает следующим образом.

Восходящий газо (наро) вый поток взаимодействует с жидкостью в закрученном прямотоке, 30 отбрасывает ее на внутреннюю поверхность контактного патрубка l и беспрепятственно покидает его.

Взаимодействующая с газом (паром) жидкость, будучи отброшенной центробежными силами на" внутреннюю "поверхность контактного патрубка 1, набегает на его прямой срез 2 и поглощается жидкостью,смачивающей его и имеющей под действием сил сцепления и поверхностйого натяжения выпуклый мениск над пе40 реполненной приемной камерой, образованной патрубком 1 и внешним цилиндром 3 и перегородкой 8.

Непрерывно йостунающая жидкость перелива-

45 ется через прямой срез 4 внешнего цилиндра. 3, стекает под действием силы тяжести по его боковой поверхности вниз, набегает на косой срез 5 и под действием сил сцепления стекает .к его вершине, а затем по стержню 6, опущен. ному в жидкость, беэ брызгообразования поступает на тарелку в заданную точку.

4, Предлагаемая конструкция контактного элемента позволяет полностью устранить унос жидкости при разделении газа (пара) и пленки и уменьшить гидравлическое сопротивление, как минимум, на величину гидравлического сопротивления сепараторов известных контактных элементов при прочих равных условиях.

Кроме того, предлагаемая конструкция интенсифицирует процесс массообмена при рециркуляции жидкости как за счет предотвращения смешения проконтактировавшей и свежей жидкости ца входе в контактный элемент, так и за счет уменьшения ее продольного перемешивания между контактными элементами в условиях их множества.

Применение предлагаемого контактного элемента наиболее целесообразно при реконструкции действующих колонн с целью резкого повышения их производительности и эффективности, а также при создании новой высокопроизводительной высокоэффективной компактной тепломассообменной аппаратуры.

Формула изобретения

1, Контактное устройство для тепломассообменных аппаратов, включающее вертикальный патрубок с завихрителем и расположенный снаружи его цилиндрический сепаратор, верхний срез которого размещен на уровне верхнего сре. запатрубка,отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет снижения уноса жидкости при ее отводе и гидравлического сопротивления, сепаратор выполнен с косым нижним срезом, вершина которого снабжена вертикальным стержнем и устройство снабжено расположенной между патрубком и сепаратором горизонтальной перегородкой.

2. Контактное устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что угол между плоскостью косого среза и вертикальным стержнем равен 130-170, 3, Контактное устройство по п. 2, о т л и. ч а ю щ е е с я тем, что сепаратор выполнен с вертикальными щелями, расположенными ниже горизонтальной перегородки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР Р 257439, кл. В 01 0 3/20, 10.06.68.

2. Авторское свидетельство СССР И 480421, кл. В 01 0 3/26, 24,10.74 (прототип).

768409

Составитель С. Баранова

Редактор Т. Девятко Техред Н. Бабурка Корректор М. Вигула

Закаэ 7282/59 Тираж 809 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

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