Контактный элемент для тепломассо-обменного аппарата

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >812304 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29,0579 (21) 2771180/23-26 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 1503.81 Бюллетень 14- 10

Дата опубликования описания 1503.81 (51) М. Кл.з

В 01 0 3/30

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 66,048.375 (088. 8) ПГ

tt ! (72) Авторы изобретен и я

A.Ô.3oçóëÿ, И.Д.Зайцев и А.Н.Козлов

{71) Заявитель

{54) КОНТАКТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННОГО

АППАРАТА

Изобретение относится к контактным элементам для массотеплообменных аппаратов и может найти применение в химической промышленности. 5

Известен контактный элемент массообменной тарелки, содержащий клапан, закрепленный на переливкой трубе, установленной в отверстии полотна тарелки элемент снабжен кольцевым диском, установленным между клапаном и тарелкой с диаметром, большим диаметра клапана, втулкой, прикрепленной к полотну, установленной на переливной трубе и снабженной в нижней части завихрителем f1).

Известно контактное устройство для тепломассообменных аппаратов, включающее переливной цилиндрический патрубок, жестко и концентрично расположенный относительно отверстия в полотне тарелки, .с отбойным элемен- том В нижней части и клапан кольцевой формы; к переливному патрубку прикреплен расположенный между клапаном и тарелкой усеченный конус, направленный вершиной вниз (2).

Известен контактный элемент для тепломассообменного аппарата, вклочающий основание с отверсгиями и расположенные в них трубки с клапанами. выполненными в виде конусов, размещенных меньшим основанием вниз; полость конуса играет роль переливного устройства (3) .

Однако в этих устройствах интенсивность массообмена остается невысокой. Это объясняется низкой степенью турбулизации жидкой фазы и наличием устройчивых струй восходящего газового потока в зоне контакта фаэ. Кроме того, в случае проведения массотепло.— обмена с использованием кристаллизующейся жидкости, кольцевые зазоры инкрустируются, в результате чего требуется чистка контактного элемента.

Цель изобретения — интенсификация процесса за счет улучшения условий турбулизации гаэожидкостного потока и увеличения диапазона скоростей контактирующих фаз.

Поставленная цель достигается тем, что каждый конус снабжен расположенными на его образующей у меньшего основания пропеллерными траверсачи.

Целесообразно выполнить воронку таким образом, чтобы диаметр большего основания конуса на 10-20Ъ был больше диаметра отверстия основания, а диаметр меньшего основания конуса превышал бы на 20-40% диаметр трубки »

812304

На чертеже показан контактный эле- мент, продольный разрез.

Контактный элемент массотеплообменного аппарата включает основание

1 с барботажными отверстиями, вертиальные трубки 2, вставленные в отерстия и образующие с тарелками 1 кольцевые зазоры 3. В кольцевых зазорах 3 установлены конуса 4 с пропел- . ,лерными траверсами 5, расположенными.;: на образующей кожуха у нижнего ее основания.

Диаметр большего основания воронки 4 на 10-20% превыаает диаметр барботажного отверстия основания, а диаметр меньшего основания на 20-40% превышаЕт диаметр трубки 2. 15

Контактный элемент работает следующим образом.

Исходная жидкость поступает на верхнюю контактную тарелку 1 и через кольцевые зазоры 3 стекает с основа-,ф ния на основание. Газовый поток поступает навстречу жидкости под нижнее основание. За. счет большой скорости газового потока в свободном сечении кольцевых зазоров 3 конус 4 поднимается и при этом газовый .поток искривляет свой путь и на верхней кромке конуса 4 происходят-завихрения восходящего потока, и часть жидкости, захваченная газовым потоком, эабрасывается в конус 4. Кроме того, газовый по- З ток, подаваемый с большой скоростью,ударяясь о пропеллерные траверсы, установленные к потоку под некоторым углом, приводит конус во вращательное движение, что предотвращает инкруста- 35 цию кольцевых зазоров и конусов. Далее забрасываемая в конус жидкость инжектируется через кольцевой зазор у нижнего основания воронки и снова выбрасывается на контактное основание 40

1. Затем газ поступает на вышележащее основание, а жидкость перетекает на нижерасположенное основание.

Таким образом, на контактном элементе значительно интенсифицируется процесс массотеплообмена за счет увеличения диапазона скоростей контактирующих фаз и предотвращается инкрустация колъцевых зазоров и конусов.

Пребывание жидкости на контактном элементе увеличивается при одновременном 5® образовании пенного слоя по всей поверхности основания. Кроме того, посредством пропеллерных траверс конуса под действием газового потока поиводятая во вращательное движение. Вра- 55 щение конуса предотвращает инкрустацию кольцевых зазоров и конуса и при этом улучшаются условия турбулизации гаэожидкостного потока, что также интенсифицирует процесс массотеплообмеиа. Установка траверс у нижнего основания воронки обеспечивает максимальное передвижение конуса в вертикальном направлении., Диаметр большего основания воронки превышает на 10-20% диаметр барботажного отверстия, в результате чего при прекращении подачи газового потока в аппарат, конуса не проваливаются в кольцевые зазоры, а зависают.

Выполнение диаметра большего основания превышающим более чем на 20% и менее,чем на 10% диаметр барботажного отверстия технически нецелесообразно. Также необходимо, чтобы диаметр меньшего основания превышал на

20-40% диаметр трубки, так как это обеспечивает свободное вращение конуса вокруг трубки и перемещение конуса в вертикальном направлении при изменении скоростей газового потока. форМула изобретения

1. Контактный элемент для тепломассообменного аппарата, включающий основание с отверстиями и расположенные в них трубки с клапанами, выполненными в виде конусов, размещенных меньшим основанием вниз, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет улучшения условий турбулизации газожидкостного потока и увеличения диапазона скоростей контактирующих фаэ, каждый конус снабжен расположенными на его образующей у меньшего основания пропеллерными траверсами.

2. Элемент по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что диаметр большего основания конуса на 10-20% превышает диаметр отверстия основания.

3. Элемент по аа. 1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что диаметр меньшего основания конуса превышает на 20-40% диаметр трубки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свйдетельство СССР

Ю 592420, кл. В 01 D 3/30, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

588998, кл. В 01 D 3/30, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

9 476881, кл, В 01 D 3/30, 1973.

812304

Составитель С.Баранова

Редактор М.Дылын Техред Е.Гаврнлешко

Корректор Н.Швыдкая

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

Заказ 611/6 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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