Тепломассообменный аппарат

 

пв .тФеетзю тезаезач)мзЮЙ бмбмаетена МЬА (») 793620

ОГ1ИСАНИЕ

ИЗОБРЕЛ ЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскик

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 682255 (22) Заявлено 14.04.77 (21) 2475062/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (51) M. Кл.з

В 01 D 53/20

В 01D 3/32 (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (53) УДК 66.015.23.05 (088.8) ио делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. П. Алексеев, А. В. Дорошенко, Н. П. Угольникова и М. М. Колгривов

Одесский технологический институт холодильной промышленности (71) Заявитель (54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫИ АППАРАТ

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к энергетическому и химическому машиностроению, а также к области кондиционирования воздуха, испарительного охлаждения воды в градирнях малой и средней производительности.

Известен массообменный аппарат для контактирования газа с жидкостью, содержащий корпус и насадку, свободно нанизанную на стержни или трубки, размещенные параллельными рядами в корпусе аппарата. Насадка, выполненная в видетрубчатых элементов, полая внутри, нанизана на элементы — опоры так, что под воздействием потоков газа и жидкости совершает вращательные движения в вертикальной плоскости (1).

Известен тепло массообменный аппарат, содержащий корпус с опорно-распределительной и ограничительной решетками, устройствами для равномерного распределения потоков газа и жидкости и насадочным слоем, состоящим из легких полых элементов любой замкнутой формы (2).

По основному авт. св. № 682255 известен тепломассообменный аппарат, содержащий корпус, расположенные в нем стержни, выполненные из эластичного материала и свободно нанизанные на них насадочные элементы, имеющие отверстия в форме гиперболоида вращения, причем отверстия выполнены диаметром в 2 — 3 раза больше диаметра каждого стержня; расстояние между стержнями равно 1,0 — 1,4 диаметра элемента (3).

Недостатками известных аппаратов являются высокие потери давления в опорнораспределительной решетке, «захлебывание» решетки при больших значениях расходов реагирующих потоков.

И Цель изобретения — снижение энергозатрат.

В предложенном аппарате каждый нижележащий насадочный элемент выполнен с удельным весом, равным 2 — 5 удельным

15 весам вышележащих насадочных элементов.

Целесообразно нижний конец соседнего стержня прикрепить к нижележащему насадочному элементу предыдущего стержня;

20 стержни, соединенные попарно, соединить в средней части с соседней парой; снабдить аппарат горизонтальными прутьями и каждый стержень расположить поочередно с разных сторон относительно прутьев.

25 На фиг. 1 представлен тепломассообменный аппарат с вертикальными стержнями; на фиг. 2 — то же с попарно соединенными в нижней части стержнями; на фиг. 3 — аппарат,- в котором каждая из объединенных

ЗО попарно стержней соединена с соседней

»,»,.<»

793620 парой; на фиг. 4 — то же с горизонтальными прутьями.

Тепломассообменный аппарат содержит корпус 1, в котором размещены воздухораспределительная камера 2 с поддоном 3, рабочая камера 4, вверху заканчивающаяся ограничительной решеткой 5. Система водораспределения 6 и сепаратор капельной влаги 7 размещены в верхней части корпуса 1. На выходе из аппарата установлен вентилятор 8. B рабочей камере 4 равномерно размещены стержни 9, закрепленные на ограничительной решетке 5. На стержни 9 свободно нанизаны насадочные элементы 10. Нижележащий элемент 11 выполнен с удельным весом, равным 2 — 5 удельным весам вышележащих насадочных элементов.

Стержни 9 могут быть объединены попарно с помощью элемента 11.

Объединенные попарно с помощью единого элемента 11 стержни 9 могут быть соединены с соседней парой в средней своей части.

В рабочей камере 4 могут быть размещены горизонтальные прутья 12, причем стержни 9, продетые через них, поочередно, то с левой, то с правой стороны, неоднократно изменяют свое направление.

Тепломассообменный аппарат работает следующим образом.

Вентилятор 8, стоящий на выходе из аппарата, втягивает воздушный поток, который проходит последовательно через воздухораспределительную камеру 2, распределительную решетку, образованную надетыми на стержни 9 элементами 11, ограничительную решетку 5 и сепаратор 7. Кидкость в аппарат поступает из водораспределителя 6, чаще всего форсуночного типа.

Водораспределение может быть наружным (форсунки располагаются над orðanè÷èтельной решеткой 5) и внутренним (форсунки вводятся в объем рабочей камеры4).

При определенных значениях потоков газа и жидкости насадочные элементы 10 приходят во взвешенное состояние и начинают непрерывно перемещаться вдоль стержней 9. Элементы 11 в зависимости от величины расхода газа приобретают легкое движение в горизонтальной плоскости, такое движение способствует тщательному перемешиванию контактирующих потоков.

Наличие элементов 11 позволяет исключить опорно-распределительную решетку, снизить потери давления, а следовательно, уменьшить энергозатраты, интенсифицировать процесс. г, v

З5

Объединение направляющих 9 с помощью единого элемента 11 дополнительно спи>кает энергсзатраты, обеспечивает работу нр"I больш;1х расходах газового и жидкостного потоков.

Скреплепие объединенных попарно стержней в средней части с соседней парой снижает энергозатраты, увеличивает поверхность контакта путем расположения элементов насадочного слоя 10 под различными углами к направлению контактирующих потоков.

Стержни 9, продетые через определенным образом размещенные по обьему рабочей камеры 4 горизонтальные грутья 12, образуют участки с различно размещенными к направлению контактирующих потоков элементами насадки 10, что создает искусственную равномерность псевдоожижения и увеличивает поверхность контакта.

В связи с упорядоченностью характера движения элементов насадки в рабочем объеме (строго вдоль стержней), а также в связи с автоматической перестройкой величины проходного сечения и его формы в зависимости от изменяющихся нагрузок по газу и жидкости, обеспечивается существенное снижение энергозатрат на организацию рабочего процесса (до 10 /О).

Формула изобретения

1. Тепломассообменный аппарат по авт. св. № 682255, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, каждый нижележащий насадочный элемент выполнен с удельным весом, равным 2 — 5 удельным весам вышележащих насадочных элементов.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что нижний конец соседнего стержня прикреплен к нижележащему насадочному элементу предыдущего стержня.

3, Аппарат по пп. 1 и 2, отлич а ющи йс я тем, что стержни, соединенные попарно, соединены в средней части с соседней парой.

4. Аппарат по п. 1, отли ча ю щийся тем, что on снабжен горизонтальными прутьями и каждый стержень расположен поочередно с разных сторон относительно прутьев.

Источники информации, принятые во внимание при эскпертизе

1. Патент Венгрии № 154070, 1968, 12а, 5.

2. Патент Англии М 1204781, 1970, B1R.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 682255, кл. В 01 D 53/20, 1975 (прототип).

Фиг. 2!

Составитель С. Варанова

Техред А. Камышникова

Корректор О. Гусева

Редактор Л. Волкова

Заказ 34/16 Изд. № 142 Тираж 712 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2