Пульсационный массообменный аппарат

 

Союз Советсииа

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИВ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (щ 912200 (б1) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 23. 07. 80 (2I ) 2959733/23-26 (5l)N. Кл. с присоединением заявки.,яа (23) Приоритет

В О1 D 11/04 авеудаРатинныа квинтет

COCA

IIo делам нзабретеинй н етарытнй

Опубликовано 15.03.82. Бюллетень .па 10 (53) УДК 66.061. . 5(088. 8) Дата опубликования описания 15.03.82

/ (72) Авторы изобретения

В. К. Карпенко, В.А. Логвинов, В.И. . и В.И. Шаповалов,тРп»

Ф о-"" ", Всесоюзный научно-исследовательски соляной промышленности и Всесоюэно конструкторское бюро соляной промы (71) Заявители (54) ПУЛЬСАЦИОННЫЙ ИАССООБИЕННЫЙ AAAAPAT

Изобретение относится к аппаратам для массообменных процессов в жидких средах и может. быть применено для процессов экстракции, абсорбции,промывки, например, поваренной соли с целью обогащения.

Известна лопастная вертикальная мешалка, включающая корпус, привод, вал, вращающийся с переменной угловой скоростью, на котором с помощье тяг закреплены контактные элементы в виде лопастей (I).

Однако в данной мешалке. не достаточно интенсивная .циркуляция жидкости в объеме аппарата, которая объ" ясняется отсутствием поступательных и вращательных пульсаций контактных .элементов (лопастей).

Цель изобретения - интенсификация процесса за счет увеличения степени массообмена.

Указанная цель достигается тем,, что вал снабжен шарнирным ромбом с направляющими, на концах которых

2 установлены контактные элементы, выполненные в виде тарелок с лопастя- ми, при этом вертикальная направляющая снабжена пружиной, а горизонтальная - винтами и грузами.

Лопасти тарелок, расположенных на горизонтальной направляющей, перпендикулярны друг другу.

На фиг. 1 изображен аппарат, об" щий вид; на фиг. 2 - разрез А-А иа фиг.1; на фиг. 3-8 - схемы вращения средних тарелок с лопастями.

Аппарат состоит иэ корпуса 1, привода 2, вала 3, .служащего одновременно направляющей шарнирного ромба,. вращающегося с переменной угловой скоростью, шарнирного ромба 4,снаб" женного тарелками 5-8, пружинами 9 и 10, грузами 11 и 12.Верхняя и нижняя тарелки 5 и 6 образуют с направт ляющей шарнирного ромба 4, поступательные пары, а средние тарелки 7 и

Р образуют с направляющей 17 шар3S

3 91220 ийрного ромба винтовые пары. Лопасти тарелок, расположенных на горизонтальной направляющей 17, перпендикулярны друг другу. Гайки тарелок 7 и 8 охватываются пальцами 15 и 16, которые удерживаются от проворачивания при вращении тарелок звеньями шарнирного ромба.

Аппарат работает следующим образом. 1О

Сверху в корпус 1 подается твердая фаза, а снизу - жидкая фаза,которая, поднимаясь вверх по аппарату, распределяется между тарелками. При вращении вала 3 с переменной угловой скоростью,найример при увеличении ее-от минимального значения к максимальному, центробежная сила, воздействуя на грузы 11 и 12 средних тарелок 7 и 8,отодвигает их центр g к периферии. При этом они раскручиваются в своем движении по винтовой направляющей 17 шарнирного ромба 4, снабженные гайками, что лриводит к значительной турбулизации жидкости и интенсификации процесса массообмена. При вращении тарелок

7 и 8 лопасти 13 и 14 изменяют угол атаки по отношению к набегающему потоку жидкости при вращении вала 3, что приводит к изменению интенсив. ности циркуляции жидкости в осевом и радиальном направлениях, при этом дважды меняется направление циркуляции жидкости вдоль оси аппарата эа один оборот тарелок, что также интенсифицирует процесс массообмена.

Движение тарелок 7 и 8 от оси аппарата к периферии пЕредается.че4О рез звенья. шарнирного ромба тарелкам 5 и 6, которые перемещаются в осевом направлении навстречу друг другу, при этом сжимаются пружины

9 и 10. При уменьшении угловой скорости от максимального значения

45 к минимальному уменьшается центробежная сила, воздействующая íà гру. эы 11 .и. 12, пружины 9 и 1О отодвигают тарелки 5 и 6 друг от друга в осевом направлении. Движение тарелок 5 и 6 передается через звенья шарнирного ромба тарелкам 7 и 8,которые, перемещаясь навстречу друг другу по винтовой направляющей 17, раскручиваются в направлении, противоположном тому, которое имело место при движении тарелок от центра к периферии.

0 4

Таким образом, при вращении вала

3 с переменной угловой скоростью имеют место пульсация тарелок в двух взаимоперпендикулярных направлениях с одновременным их вращением вокруг вертикальной направляющей 3, пульсация тарелок вокруг горизонтальной направляющей 17, кроме того, при вращении тарелок 7 и 8 меняется угол атаки лопастей 13 и 14, при- этом изменяется интенсивность и направление потоков циркуляции. Все это ! приводит к значительной интенсифика-! ции процесса массообмена.

Оснащение вала 3 шарнирным ромбом 4 с направляющими способствует радиальной и осевой пульсации контактных элементов, расположенных на концах направляющих. Такое движение контактных элементов с одновременным их вращением вокруг вертикальной направляющей значительно интенсифицирует процесс массообмена.

Грузы, расположенные на горизонтальной направляющей, способствуют сближению тарелок 5 и 6 при увеличении угловой скорости вала 3., а пружины 9 и 10 способствуют отодвиганию тарелок 5 и 6 друг от друга при уменьшении угловой скорости вала 3.

Оснащение горизонтальной направ.ляющей 17 винтами с установленными на них тарелками 7 и 8 способствует пульсации тарелок вокруг горизонтальной направляющей, что дополнительно интенсифицирует процесс массообмена.

Расположение лопастей тарелок горизонтальной направляющей перпендикулярно друг другу способствует тому, что при вращении тарелок 7 и 8 изменяется угол атаки лопастей 13 и 14, при этом изменяется интенсивность и направление потоков циркуляции. Все это также интенсифицирует процесс массообмена.

Формула изобретения

1. Пульсационный массообменный аппарат, включающий корпус, вал с закрепленными на нем контактными. элементами, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет увеличения. степени массообмена, вал снабжен шарнирным ромбом с направляющими, на концах

5 91 которых установлены контактные элементы, выполненные в виде тарелок с лопастями, при этом вертикальная направляющая снабжена пружинами, а горизонтальная - винтами и грузами.

2. Аппарат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что лопасти таре2200 лок, расположенных на горизонтальной направляющей, перпендикулярны друг другу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3. Авторское свидетельство СССР.

У 381375, кл. В 01 Р 7/18, l969 прототип).

r, 1