Тепломассообменный аппарат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБЬЕТЕ Н ИЯ

Союз Соввтскмн

Соцмаямстмчвскмн

Рвспубямк (и)912191

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дояолнмтельное к авт. свид-ву (22)Заявлено 04.07.80(21) 2950673/23-26 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 1 5. 03 .82. Бюллетень М 10

Дата опубликования описания 15. 03.82 (51)M. Кл.

В 01 D. 3/32. евеударетееннвй кемнтет

CCC0 аo делам нэобретеннй н вткрытнй (53) УДК 66. 015. .23(088.8) В,Г. Кацашвили, С.Е. Глейкин, В.С. Мельников, С.А. Круглов, Ю.K. Молоканов, Б.Н. Вижгородский и Б. Н, Исаев (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И.М. Губкина (7l ) Заявитель (54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к конструкциям тепломассообменных аппаратов

I и может найти применение в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и смежных отраслях промышленности.

Известна атмосферная ректификационная колонна, содержащая верти" кальный цилиндрический сварной сосуд диаметром 7 м. На колонне предусмотрены следующие штуцера: ввода

1з сырья и вывода продуктов, вывода и подачи циркуляционных орошений и вывода паров. К корпусу колонны снизу прикреплена опорная часть (1).

При использовании аппаратов такой конструкции невозможно существенно повысить производительность аппарата, не увеличивая при этом

его диаметр, поскольку диапазон эффективной работы контактных уст26 ройств ограничен. Увеличение диаметра резко увеличивает материалоемкость и стоимость аппарата, созда2 ет дополнительные трудности при его изготовлении, транспортировке, монтаже и эксплуатаци.Кроме того, наблю. дается непостоянство скоростей потоков по сечению колонны,т.е. возникает продольная и поперечная. неравномерности, которые резко возрастают, с увеличением поперечного сечения аппарата. Оба типа неравномерности существенно сникают эффективность работы тепломассообменных аппаратов.

Известен тепломассообменный аппарат, содержащий корпус со штуцерами ввода и вывода фаз, по высоте корпуса расположены контактные устройства, разделяющие корпус на секции, делители потоков газа и жидкости, расположенные в верхней части 12».

Недостатком известного аппарата является незначительная эффективность.

Цель изобретения - увеличение производительности, эффективности

9121

Тепломассообменный аппарат работает следующим образом.

Поток газа с1 поступает снизу аппарата через штуцер 7 и проходит через контактные устройства 23, расположенные в секции 24 где взаимодействует с потоком жидкости Д, Пройдя секцию 24, этот поток газа попадает в делитель 13. Сюда же через штуцер

9 поступает дополнительный поток газа 3 . В делителе 13 происходит разделение газового потока. Одна часть его поступает в перепускное устройство 15. Пройдя перепускное устройство 15, эта часть газового потока попадает на контактные устройства

23, расположенные в секции 25, где взаимодействует с,потоком жидкости.

Пройдя секцию 25, рассматриваемая часть газового потока попадает в перепускное устройство 15. Пройдя его, она соединяется с потоком газа,поступающим из перепускного устройства 18. Другая часть газового потока после делителя 13 попадает в перепускное устройство 17. Пройдя перепускной канал 17, она попадает на

KoHTaKTHble устройства 23, располо3 массопередачи за счет обеспечения работы части секций в параллельном режиме.

Указанная цель достигается тем, что тепломассообменный аппарат,содержащий корпус со штуцерами для ввода и вывода потоков газа и жидкости, разделенный на секции по высоте контактными устройствами, и делители потоков газа и жидкости с 1О перепускными устройствами, которые установлены между секциями и соединены с помощью перепускных устройств б со входами каждой секцйи, а выходы секций соединены перепускными устрой- is ствами между собой.

На чертеже изображен тепломассообменный аппарат, продольный разрез..

Тепломассообменный аппарат состоит из корпуса 1, опорной части 2, нижне- щ го днища 3, верхнего днища 4, штуцеров 5-12, делителя потока газа 13, делителя потока жидкости 14, перепускных устройств 15-18 для газа, герепускных устройств 19-22 для жид- 2s кости, контактных устройств 23 для взаимодействия газа и жидкости.Контактные устройства для взаимодействия газа и жидкости расположены в секциях

24-27.

91 4 женные в секции 26, где взаимодействует с потоком жидкости. Покинув секцию 26, она попадает в перепускное устройство 18. Пройдя его, этот поток газа соединяется с потоком газа, поступающим из перепускного устройства 16 в общий поток raaat..

Общий поток газа 2 проходит через контактные устройства 23, расположенные в секции 27, где взаимодействует с потоком жидкости д и покидает аппарат через штуцер 6.

Поток жидкости о поступает в аппарат через штуцер 8 и проходит через контактные устройства 23,расположенные в секции 27, после чего этот поток жидкости поступает в делитель 14. Сюда же через штуцер 10 поступает дополнительный поток жидкости Ю. В делителе 14 происходит разделение жидкостного потока. Одна часть потока жидкости поступает в перепускное устройство 19 и далее на .контактные устройства 23, расположенные в секции 25. С контактных устройств, расположенных в секции 25, осуществляется частичный отбор жидкости. Одна часть жидкости .ис через штуцер 11 выводится из аппарата.Другая часть, пройдя все контактные устройства секции 25, поступает в перепускное устройство 20. Пройдя его, она соединяется с потоком жидкости, поступающим -из перепускного устройства 22. Другая часть потока жидкости, покинув делитель 14, поступает в перепускное устройство 21.

Из него она попадает íà контактные устройства 23, расположенные в секции 26. С контактных устройств,расположенных в секции 26, осуществляется частичный отбор жидкости. Одна часть жидкости ф через штуцер 12 выводится иэ аппарата. Другая часть жидкости проходит все контактные устройства, расположенные в секции

26, и попадает в перепускное устройство 22. Пройдя его, она соединяется с потоком жидкости, поступающим из перепускного устройства 20 в общий поток жидкости д; Общий поток жидкости о проходит через контактные устройс гва, расположенные в секции 28, и покидает аппарат через штуцер 5

Таким образом обеспечивается работа .секций 25 и 26 в параллельном режиме.

9l 2191

При проектировании ноаых аппаратов за счет обеспечения работы части секций тепломассообменного аппарата, расположенных одна над другой, в параллельном режиме можно уменьшить диаметр этих секций и тех частей теп. ломассообменного аппарата, в которых они установлены. Уменьшение диаметра секций тепломассообменного аппарата, во-первых, обеспечивает сниже- 10 ние неравномерности работы контактных устройств, расположенных в этих, секциях, и,следовательно, приводит к увеличению эффективности работы тепломассообменного аппарата, не 1 снижая его производительности,во-вто. рых, позволяет уменьшить толщину стенки корпуса и снизить материалоемкость тепломассообменного аппара/ та. Особенно сильно этот эффект ска- р зывается в том случае, когда уменьшение диаметра отдельных частей теп ломассообменного аппарата позволяет избежать выполнения конических переходов между цилиндрическими частями корпуса различного диаметра. Уменьшение толщины стенки корпуса и отсутствие конических переходов позволяет значительно снизить затраты и упростить технологию изготовления тепломассообменного аппарата, особенно в случае, когда термообработка частей корпуса определяется только толщиной их стенки..Уменьшение диаметра частей тепломассообменного аппарата позволяет снизить затраты и . трудоемкость на его транспортировку, особенно в случае, когда части аппарата, ранее не удовлетворявшие требованиям габаритности, после их выполнения с уменьшенным диаметром будут им удовлетворять. А уменьшение веса позволяет значительно сократить затраты и упростить монтаж тепломассообменного аппарата, а также пррводит к уменьшению затра.т на изготовление его опорной части и фундамента, необходимого для его установки.

Таким образом, применение тепломассобменных аппаратов предлагаемой конструкции в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и смежных отраслях промышленности позволяет увеличить производительность, эффективность массопередачи и снизить материалоемкость тепломассообменных аппаратов, а также трудоемкость и затраты на их изготовление, транспортировку и монтаж.

Ожидаемый технико-экономический эффект от использования тепломассообменного аппарата предлагаемой конструкции на Рязанском нефтеперерабабывающем заводе составит 100 тыс.руб. формула изобретения

Тепломассообменный аппарат, содержащий корпус со штуцерами для ввода и вывода потоков газа и жидкости, разделенный на секции по высоте контактными устройствами, и делители потоков газа и жидкости с перепускными устройствами, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения производительности, эффективности массопередачи путем обеспечения работы части секций аппарата в параллельном режиме, делители потоков газа и жидкости установлены между секциями и соединены с помощью перепускных устройств со входами каждой секции, а выходы секций соединены перепускными устройствами между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вихман Г.Л, Круглов С.А. Основы конструирования аппаратов и машин нефтеперерабатывающих заводов.

"Машиностроение" 1978, с, 128.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ь" 2877136/26, В 01 D 3/32, 30.01.80.