Аппарат для фракционной конденсации

Аппарат для фракционной конденсации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АППАРАТ ДЛЯ ФРАКЦИОННОЙ КОНДЕНСАЦИИ, включающий корпус с патрубками ввода и вывода взаимодействующих фаз, внутри которого по его высоте размещены контактные элементы и теплообменные трубки, о тличающий с я тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассообмена за счет удара диспергированного потока жидкости о поверхность трубок при ее рециркуляции, каждой контактный.элемент выполнен в виде. желоба с коническим днищем, при этом боковые стенки желоба расположены горизонтально, а теплообменные трубки пропущены через них. 01 06 01

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1058570 А

3(5D 01 D 5 00 В 01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

/

/ 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) АППАРАТ ДЛЯ ФРАКЦИОННОЙ

КОНДЕНСАЦИИ, включающий корпус с патрубками ввода и вывода взаимодействующих фаз, внутри которого по его высоте размещены контактные элементы и теплообменные трубки, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассообмена за счет удара диспергированного потока жидкости о поверхность трубок при ее рециркуляции, каждйй контактный, элемент выполнен в виде желоба с коническим днищем, при этом боковые стенки желоба расположены горизонтально, а теплообменные трубки пропущены через них. (21) 3391971/23" 26 (22) 27 ° 01.82 (46) 07.12.83. Бюл. Р 45 (72) Л.Г. Григорян, Г.П. Филин, Р.К. Каспарьянц, В.И. Кузин и В.Н. Соколов (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В.В. Куйбышева (53).66.015.23.35(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 394068, кл. В 01 D 53/18, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР р 738647, кл. В 01 D 53/20, 1973.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .--. .-:1058570

Изобретение относится к устройствам для проведения тепломассообменных процессов, а именно к тепломассообменным аппаратам для осуществления процессов фракционной конденсации и других неадиабитических процессов системы гаэ - жидкость, используемых в химической, газовой, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Известен массообменный аппарат, ® представляющий собой корпус с вертикальными решетками, распределителями газа и жидкости и штуцерами ввода и вывода реагентов, между вертикальными решетками расположены 35 перегородки так, что каждая соседная пара перегородок образует зигзагообразный канал. В этом аппарате жидкость с помощью распределителей подается на вертикальную решетку, а газ — снизу между решетками. Жидкость, стекая пленкой по решетке, диспергируется на капли потоком газа, проходящего через отверстия решетки. Образовавшиеся капли улавли-25 ваются перегородкой и жидкость поступает вновь на орошение вертикальной решетки (1) .

Однако данный массообменный аппарат, обладая высокими массообменными характеристиками, не позволяет проводить процессы фракционной конденсации, терморектификации, фракционирующей абсорбции и другие тепломассообменные процессы с выделеl нием или поглощением тепла.

Известен аппарат для проведения процессов тепломассообмена, например, для фракционной конденсации, включающий корпус с патрубками ввода и вывода взаимодействующих фаэ, 40 внутри которого по его высоте размещены контактные элементы и теплообменные трубки (21, Недостатком известного аппарата является низкая эффективность взаимо-45 действующих фаз вследствие слабой турбулизации стекающей пленки жидкости

Цель изобретения — интенсификация процесса тепломассообмена за счет удара диспергированного потока жидкости о поверхность трубок при ее рециркуляции.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для фракционной конденсации, включающем корпус с патрубками ввода и вывода взаимодействующих фаз, внутри которого по его высоте размещены контактные элементы и теплообменные трубки, каж- 6О дый контактный элемент выполнен в виде желоба с коническим днищем, при этом боковые стенки желоба расположены горизонтально, а теплообменные трубки пропущены через них.

На чертеже представлен схематичный вертикальный разрез внутренней части аппарата.

Аппарат для фракционной конденсации состоит иэ вертикальной решетки

1, желобов 2 и теплообменных трубок 3. Желоба 2 выполнены с коническим днищем 4, при этом боковые стенки 5 и 6 ориентированы горизонтально, через которые пропущены теплообменные трубки 3. Вершины конических днищ 4 желобов 2 соединены между собой вертикальными решетками 1.

Аппарат работает следующим образом.

Раз, подводимый через распределители (не показаны) снизу между вертикальными решетками 1, поднимается по зигзагообразному каналу вверх и конденсируется на поверхности теплообменных трубок 3. Образовавшаяся жидкость, стекая пленкой по трубкам 3 и решетке 1, срывается горизонтальными поверхностями желобов

2 и диспергируется на капли потоком газа, проходящего через отверстия решетки. Образовавшиеся капли улавливаются поверхностями желобов 2 и .теплообменных трубок 3 и создают на них благоприятную гидродинамическую обстановку для проведения высокоэффективных процессов тепломассообмена. При ударе капельной жидкости о поверхности трубок 3 и желобов 2, закрепленных на них, которые являются направляющими газового потока и дополнительным их оребрением, происходит многократное разрушение пленки, образование поверк ности межфазного контакта и значительное (8-10 раз снижение термического сопротивления, что позволяет увеличить значение коэффициента теплопередачи.

Предлагаемое изобретение позволяет проводить с высокой эффективностью неадиабатические процессы массообмена, Для проведения таких процессов используются колонны с трубчато-решетчатыми тарелками, насадочные колонны со змеевиковым теплообменным элементом и кожухотрубчатЫе колонны. Однако в этих аппаратах не могут быть реализованы все преимущества неадиабатических процессов.

В предложенном аппарате достигаотся высокие коэффициенты теплопередачи как между газом и жидкостью, находящихся в контакте до

20000 ккал/м .ч С), так и между газо-жидкостным потоком и теплохладоносителем .в трубках (8-10 .раз больше, чем в кожухотрубчатых), обеспечивается малое время пребывания жидкости в аппарате, равномерность температурных полей по сечению и высоте аппарата, увеличивается по1058570

Составитель Н.Рыбинская

Техред Б.далекорей Корректор .Тигор

Редактор М.Бандура

Заказ 9774/3, Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 верхность теплообмена в единице объема до 33-35 м /мЭ, снижаются металлоемкость, энергозатраты на преодоление гидравлических сопротивлений. При этом нагрузки по газу . и жидкости в предлагаемом аппарате выше в 2—

2,5 раза.

Экономический эффект обеспечивается за счет снижения капитальных н эксплуатационных затрат в 1,52 раза по сравнению с кожухотрубчатыми аппаратами, шиРоко применяемыми в химической,газовой,нефтеперерабатывающей проьышленностяхи выбранные в качестве базового объекта сравнения.