Тепломассообменный аппарат

Тепломассообменный аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NNIWI

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(51) В 0 D

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛ4М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2.1 ) 3509012/23-26 . (22) 09.11.82 (46) 23. 02. 84. Бюл. )) 7 (72) T.A. Симбирцев и С.A. Богатых (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт холодильной проьишленности (53) 66.015.23(088.8) (56) .1. Авторское свидетельство СССР по заявке )) 3217389/23-26, кл.. В 01 D 3/30, 1981. (54) (57 ) 1 ° ТЕПЛОИАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ включанший корпус с коаксиально установленной внутри него трубой, верхняя часть которой соединена с патруб- ком для подвода газа, а нижняя выполнена с эавихрителем, состоящим иэ лопастей, расположенных между диском и плоским кольцом, установленным над отбортовкой нижнего торца трубы, опрокинутый усеченный конус, установленный с зазором к трубе, меньшее основание которого прикреплено к плоскому кольцу эавихрителя, сборную тарелку с сепаратором, патрубки ввода и вывода фаз, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет увеличения времени контакта фаз, он снабжен стаканом, установленным соосно с трубой, нижняя часть которого размещена внутри опрокинутого конуса, а верхняя соединена Е со сборной тарелкой.

1074556

2. Аппарат по п, 1, о т л и ч аю шийся тем, что нижняя часть стакана выполнена с завихрителем.

3. Аппарат по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что труба снабжена рубашкой с каналами для подачи ,1кидко сти .

Изобретение относится к устройствам, преднаэначенньж для тепломассообменной обработки газов при контакте их с жидкостью в различных от- раслях промышленности: химической, нефтехимической и других, и может быть применено для очистки газов от механических примесей.

Известен аппарат для тепломассообменной обработки газов жидкостью, содержащий корпус с. коаксиально ус- 10 тановленной внутри него трубой, верхняя часть которой соединена с патрубком для подвода газа, а нижняя часть имеет отбортовку и выполнена с завихрителем, опрокинутый конус, 15 меньшее основание которого прикреплено к плоскому кольцу завихрителя и установлено с зазором к трубе, а большее бснование может быть прикреплено к сборной тарелке с сепаратором, соединенной с корпусом, а завихритель может быть размещен на днище аппарата 51j.

Недостаток данного аппарата — относительно невысокая эффективность в связи с малым временем контакта газа с жидкостью.

В случае осуществления тепломассообменных процессов, требующих большей степени извлечения компонента из какой-либо фазы или большего времени их контакта, чем это обеспечивает один аппарат, появляется необходимость использования нескольких последовательно установленных данных аппаратов, что приводит к увеличению таких параметров как металлоемкость, габариты и энергозатраты в переводе на 1 м обрабатываемых газов.

Целью изобретения является по- 40 вышение эффективности процесса тепломассообмена за счет увеличения времени контакта фаз.

Указанная цель достигается тем, что тепломассообменный аппарат, 45 включающий корпус с коаксиально у< уановленной внутри него трубой, верхняя часть которой соеди иена с патрубком для подвода газа, а нижняя выполнена с завихрителем, сос4. Аппарат по п. 3, о т л ич а ю шийся тем, что в верхней части трубы выполнены отверстия для подачи жидкости.

5. Аппарат по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что стакан выполнен в виде опрокинутого усечен- ного конуса, переходящего в цилиндр. тоящим из лопастей, расположенных между диском и плоским кольцом, установленным над отбортовкой нижнего торца трубы, опрокинутый усеченный конус, установленный с зазором к трубе, меньшее основание которого прикреплено к плоскому кольцу завихрителя, сборную тарелку с сепаратором, снабжен стаканом, установленным соосно с трубой, нижняя часть которого размещена внутри опрокинутого конуса, а верхняя соединена со сборной тарелкой.

Целесообразно нижнюю часть стакана выполнять с эавихрителем.

Труба может быть снабжена рубашкой с каналами для подачи жидкости.

Нри этом в верхней части трубы выполнены отверстия для подачи жидкости .

Целе сообраз но стакан выполнять в виде опрокинутого усеченного конуса, переходящего в цилиндр.

Размещение соосно с трубой стакана, нижняя часть которого размещена внутри опрокинутого конуса, а верхняя часть соединена со сборной тарелкой, обеспечивает создание второй ступени контакта фаз, что в свою очередь предопределяет повышение эффективности проводимых процессов за счет увеличения времени контакта фаэ в газожидкостном слое при незначительном увеличении габаритов и металлоемкости данного аппарата по сравнению с известным.

Выполнение нижней части стакана с завихрителем дает возможность дополнительно увеличить время контакта газа с жидкостью на второй ступени, улучшить процесс перемешивания и дробления фаз, т.е. увеличить поверхность их контакта, что также приводит к повышению эффективности аппарата.

Размещение на трубе ввода газов рубашки с каналами для подачи жидкости в эоны ее контакта с газом позволит равномерно распределить свежую жидкость на .каждой ступени и без загромождения сечений, что

1074556

Составитель Г.Урусова

Редактор И. Николайчук Техред И.Метелева Корректор A. Зимокосов ю

Заказ 423/7 Тираж 682

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 обеспечит лучшее взаимодействие (перемешивание) фаэ и, следовательно„ повысит эффективность аппарата.

Кроме того, это позволит теплоизолировать в случае обработки горячиХ газов канал ввода газов от зоны, выхо вящих газов.

Выполнение отверстий в верхней части трубы ..ввода газов дает возможность испольэовать и этот объем аппарата для проведения обработки газов жидкостью, что повышает эффективность аппарата.

Выполнение стакана. в виде опрокинутого усеченного конуса, переходящего в цилиндр, позволяет за счет турбулизации газожидкостной системы в начальный момент взаимодействия повысить эффективность процесса пылеулавливания.

На чертеже приведена схема тепломассообменного аппарата. 20

Аппарат содержит корпус 1 с коаксиально установленной внутри него трубой 2 с рубашкой 3, имеющей каналы 4 и 5 для подачи жидкости, верхняя часть трубы соединена .с патруб- 25 ком 6 для ввода газа и имеет отверстия 7 для подачи в нее жидкости, а нижняя ее часть выполнена с завихрителем 8, состоящим из лопастей, расположенных между диском 9 и плоским кольцом 10, установленным над отбортовкой 11 нижнего торца трубы, опрокинутый конус 12, установленный с зазором к трубе, меньшее основание ко-Оро1О прикреплено к плоскому кольцу завихрителя, а большее установлено на расстоянии от сборной тарелки 13, соединенной с корпусом, стакан 14, нижняя часть которого выполнена с завихрителем 15 и раз-. мещена внутри опрокинутого конуса, а верхняя часть прикреплена к сборной тарелке 13 с сепаратором. Нмеются патрубки 16, 17 и 18 для ввода н вывода жидкости, патрубки 19 и 20 соответственно для вывода газа и сли-45 ва отсепарированной жидкости.

Лппарат работает следующим образом.

Обрабатываемый газ поступает в аппарат через трубу 2, соединенную с патрубком 6, в завихритель 8, где вступает во взаимодействие с жидкостью, поступающей через патрубок 16.

Завихритель формирует в пространстве между опрокинутым конусом 12 и корпусом 1 динамический газожидкостный слой с быстрообновляемой поверхностью раздела фаэ газ с жидкостью, который затем поступает в кольцевое сечение, образованное опрокинутым конусом 12 и стаканом 14.

Далее газ попадает в кольцевое пространство, образованное трубой 2 и стаканом 14 и, поднимаясь по нему, поступает на вход сепаратора сбор ной тарелки 13, с помощью которого происходит отделение жидкости от газа. Обработанный гаэ выводится иэ аппарата через патрубок 19, а уловленная сепаратором жидкость сливается через патрубок 20.

Для дополнительного повышения эффективности данного аппарата целесообразно нИжнюю часть стакана 14 выполнить с эавихрителем 15, напри мер аксиальным, тангенциальным, лопаточным или другим.

Для равномерного распределения свежей жидкости по зонам ее контакта с газом, что способствует повышению эффектйвности аппарата, целесообразно рубашку 3 трубы 2 выполнить с каналами 4 и 5.

Для повышения эффективности аппарата за.счет использования объема трубы ввода газа целесообразно выполнить в ее верхней части отверстия для подачи жидкости, которые могут быть расположены по иормали к поверхности трубы или под острым углом. . Для повышения эффективности пылеулавливания за счет интенсификациивзаимодействия газа с жидкостью стакан выполнен в виде опрокинутого усеченного -конуса, переходящего в 1.илиндр.