Контактное устройство для массооб-менных аппаратов

 

Союэ Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ТЕЛЬСТВУ ри814385 I

"с (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040579 (21) 2764031/23-26 с присоединением заявки Й9— (23) Приоритет

Опубликовано 230381. Бюллетень 89 11

Дата опубликования описания 230381 (53)М. КлЗ

В 01 0 3/30

Государственный комитет

СССР ио делам. изобретений и открытий (53) УДК. 66. 015. .23.05(088.8) (72) Авторы изобретения

A. È. Ëå Tþê, A. Ê. ÂàëèóëëHí и Н. (71) Заявитель (54) КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАССООБМЕННЫХ

АППАРАТОВ

Изобретение относится к устройствам для осуществления различных массо- и теплообмеыных процессов и мокрой очистки газов и может быть применено в химической промышленности, промышленности стройматериалов, в цветной. металлургии и т.д.

Известно контактное устройство для массообменных аппаратов, содержащее корпус, обтекатель, коаксиально установленные кольцевые перегородки, радиально установленные лопасти, расположенные под одинаковым углом наклона в соседних межкольцевых пространствах 11). 15

Недостатком известного устройства является невысокая эффективность протекания массообменных процессов, так как контактирование потоков осуществляется, главным образом, лишь в периферийной зоне на стенке корпуса, куда они отбрасываются под действием центробежных сил, возникающих при прохождении потоков через межлопаточные каналы.

Известно также контактное устройство для массообменных аппаратов, содержащее корпус, обтекатель, выполненный в виде соедйненных между собой цилиндрических поверхностей, обращенных выпуклостью к центральной оси устройства, кольцевые перегородки и радиальные лопасти, размещенные в межкольцевых пространствах под противоположными углами наклона в каждом соседнем межкольцевом пространстве. Данное устройство обеспечивает более интенсивное протекание. массообменных процессов, так как процесс массообмена.происходит, во-первых, не только в периферийной зоне, а по всему сечению устройства и, вовторых, с большими относительными скоростями частиц на границах межкольцевых пространств за счет противоположных направлений движения потоков f2j .

Однако, в данном устройстве интенсивное перемешивание осуществляется лишь между встречными потоками, вылетакщими из смежных межкольцевых пространств и является малоэффектив-. ным. Это связано с тем, что межлопаточные каналы одного и того же межкольцевого пространства имеют одинаковую конфигурацию и одинаковые размеры. Поэтому объемы потоков, проходящие через каналы, время пребывания их в каналах и скорости вылета одинаковы. Это снижает общую эффек тин ность массообменных процессов, протекающих а известном аппарате.

Целью изобретения является интенсификация массообмена за счет увеличения поверхности контакта.

Поставленная цель достигается тем, что, по крайней мере, одна кольцевая перегородка установлена эксцентрично по отношению к центральной оси устройства.

Эксцентричное расположение .кольцевых перегородок приводит к тому, что межлопаточные каналы одного и того же межкольцевого пространства при нимают форму конфузорно-диффуэорных криволинейных каналов различных сечений. В результате этого взаимодей- .

15 ствующие потоки движутся в каналах с различными скоростями, время пребывания их н каналах неодинаково.

HB Выходе из устройства эа счет различных скоростей вылета нэ сосед- 2Î них межлопаточных каналов происходит интенсивное леремешиаание не только между встречными потоками„ вылетающими нз смежных межкольцевых IlpocT ранств„ но и между потоками, вылетаю- Я щими из соседних межлопаточных каналов одного и того же межкольцеаого пространства. 3TQ приводит K увеличению поверхности контактироаания, и таким образом, интенсифицируется ЗО процесс массообмена, На фиг. 1 изображено устройство, аид спереди", на фиг.. 2 — аид сверху, Контактное устройство содержит корпус 1, обтекатель 2, выполненный. а виде соединенных между собой цилиндрических поверхностей, обращенных выпуклостью к центральной оси устройства. Между корпусом и обтекателем эксцентрично по отношению к центральной осн устройства размещены кольце-. 4О вые перегородки 3, число которых может быть от одного до двух-трех и более. В межкольцевых пространствах установлены радиальные лопасти 4 под углом, противоположным углу g$ наклона лопастей в соседнем межкольцеаом пространстве. По крайней мере одна кольцевая перегородка 3 установлена эксцентрично по отношению к центральной оси устройства. 56

Устройство работает следующим образом.

Газожидкостньзй поток поступает а корпус 1 контактного устройства.

Благодаря эксцентричному размещению кольцевых перегородок 3 межлопастные каналы в одном и том же межкольцевом пространстве имеют переменное сечение. Например {см. Фиг.2), в наружном межкольцевом пространстве один из каналов, образованный перед- 6Î ними лопастями, имеет форму конфузора, так как зазор между кольцами на входе больше, чем зазор на выходе, а один иэ каналов, образованный задними лопастями, имеет Форму диф- 65 фузора, так как зазор между кольцами на входе меньше, чем зазор на выходе. Поэтому поток в канале а форме конфуэора движется ускоренно, а поток в канале в форме диффузора — замедленно. В результате этого время пребывания в этих каналах частиц и скорости их на выходе из каналов будут различны.

Чем больше величина эксцентриситета кольцевых перегородок, тем больше относительные скорости вылета частиц из каналов и тем эффективнее осуществляется массопередача между потоками одного и того же межкольцевого пространства.

Благодаря противоположным углам наклона лопастей а смежных кольцевых пространствах потоки закручиваются в противоположные стороны. Поэтому возникают высокие относительные скорости не только между потоками смежных межлопастных каналов, но и также между встречными потоками смежных межкольцеаых пространств. Так как траектории частиц на выходе из устройства совпадают с касательными к обтекаемым ими поверхностям, то интенсивное перемешиаание происходит не только в периферийной зоне, но и по всему сечению устройства, поскольку обтекатель 2 образован поверхностями, обращенными выпуклостью к центру устройства.

Таким образом, основными техникоэкономическими преимуществами предлагаемого устройства по сравнению с известным является интенсификация процесса массообмена за счет интенсивного перемешивания контактирующих фаз и увеличения поверхности.

Формула изобретения

Контактное устройство для массообменных аппаратов, включающее корпус, обтекатель, выполненный а виде соединенных Между собой цилиндрических поверхностей, обращенных выпуклостью к центральной оси устройства, кольцевые перегородки и. радиальные лопасти, установленные под противоположными углами наклона в смежных щежкольцевых пространствах, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации массообмена за счет увеличения поверхности контакта, по крайней мере, одна кольцевая перегородка установлена эксцентрично по отношению к центральной оси устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 476005, кл. В 01 0 3/30, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 683762, кл. В 01 0 3/30, 1978 (прототип).

814385

Фиа 1

Фиг. 2

Составитель A. Сондор

Техред М.Голинка

Корректор C ° екмаР

Редактор В. Данко

Подписное

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

Заказ 870/6 тираж 706ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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