Тепло-массообменный аппарат пленочного типа

Тепло-массообменный аппарат пленочного типа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3532586/23-26 (22) 03.01.83 (46) 23.04.84. Бюл. Р 15 (72) К).П, Герцен, В.И.Холостых, R.Á.Áîðoäèí и Л.я.живэйкин (71) Пермский политехнический институт (53) 66.015.23.05(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

У 245007, кл. В 05 В 1/06, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

9 615942, кл. В 01 D 3/28, 1978 (прототип). (54)(57) ТЕПЛОМАССООБМЕННЬ!Р AITOAPAT

ПЛЕНОЧНОГО ТИПА, содержащий корпус с устройствами для подвода и отвода фаз, вертикальные перегородки и установленные между ними в верхней их части распределители V-образной формы, снабженные эластичными полосками, закрепленными на их поверхности, о т л и ч а.ю шийся тем, что, с целью повью ения интенсивности тепломассообмена путем обновления поверхности контакта между жидкостью и теплопередающей стенкой, вертикальные перегородки снабжены переливными лопатками, выполненными в виде изогнутых уголков, размещенных в несколько рядов ло вь1соте асимметрично краям вертикальных перегородок.

1087145 мент V-образной формы, размещенные с зазором к вертикальным перегородкам, причем пластины снабжены эластичными полосками, закрепленными на их поверхности. Распределители расположены в несколько рядов по высоте вертикальных перегородок, что должно способствовать более равномерному распределении жидкости по периметру орошения (2) .

Однако недостатком этого аппарата, как и многих других аппаратов подобного типа, является то, что поверхность теплообмена образована

ЗО

35 перегородками, имеющими значительную 40 длину 4 м и более. Увеличение длины пробега пленки ведет к снижению среднего коэффициента теплопередачи, и, следовательно, к уменьшению интенсивности теплообмена. В то же время на 45 входном участке течения пленки эта величина может быть в несколько раз выше. кроме того, установка промежуточных распределителей с упругими элементами в несколько рядов по вертикали приводит к торможению потока, 50 что также ухудшает теплообмен.

Целью изобретения является повышение интенсивности тепломассообмена путем обновления поверхности контак- та между жидкостью и теплопередающей стенкой.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, состоящее из корпуса с устройствами для подвода и отвода жидких фаз, вертикальных пе- 60 регородок и установленных между ними в верхней их части распределителей

V-образной формы, снабженных эластичными полосками, закрепленными на их поверхности, вертикальные перегород- 65

Изобрете ние относится к аппаратам для проведения теплообмена между дву: мя жидкостями и может быть использовано в химической, нефтехимической н других областях промышленности.

Известен тепломассообменный аппарат пленочного типа, включающий корпус с устройствами для подвода и отвода фаз, вертикальные перегородки и установленные между ними распределители из двух пересекающихся пластин 10

V-образной формы, размещенные с зазором между вертикальными перегородками (1J .

Однако укаэанный тепломассообменный аппарат не обеспечивает равномерного распределения жидкости по стенкам, сложен по конструкции.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является тепломассообмеч- 0 ный аппарат пленочного типа, включающий корпус с устройствами для подвода н отвода Фаз, вертикальные перегородки и установленные между ними распределители, выполненные из двух пересекающихся пластин, образующих элеки снабжены переливными лопатками в виде изогнутых уголков, размещенных в несколько рядов по высоте асимметрично краям вертикальных перегородок.

Лопатки обеспечивают обновление поверхности контакта. жидкости со стенкой путем перелива жидкости на противоположные стенки и образование новых входных участков теплообмена, что повышает общую теплопроизводительность аппарата.

На фиг.1 показан предлагаемый тепломассообменный аппарат, продольный разрез, на фиг.2 — то же, поперечный разрез, на фиг.3 — лопатка для перелива жидкости, Тепломассообменный аппарат пленочного типа состоит из плоских элементов 1, образованных перегородками 2, устройств 3 и 4 для подвода и отвода жидких фаз на наружную и внутреннюю поверхности теплообмена элементов 1. В нижней части аппарата располагаются коллекторы 5 и б для отвода жидкостей. В верхней части аппарата располагаются распределители 7 v-образной формы, снабженные эластичными полосками, для более равномерного распределения жидкости по периметру орошения.

Лопатки 8. (фиг.2 и 3) устанавливаются по всему периметру орошения в несколько рядов по высоте аппарата на расстоянии, близком к длине входного участка — порядка 0,5-0,8 м друг от друга. Лопатки имеют заостренные верхние кромки для уменьшения потерь скорости и крепятся к стенкам без зазора. Угол изгиба лопаток изменяется от близкого к прямому в верхней части лопаток до тупого в нижней их части, что необходимо для сбора жидкости и перелива ее на противоположную стенку с минимальными потерями скорости. Лопатки устанавливаются по всему периметру орошения асимметрично относительно краев перегородок (фиг.2). При этом нижние кромки лопаток оказываются смещенными по горизонтали, сформированные ими струи не пересекаются в пространстве между перегородками.

Аппарат работает следующим образом.

Две жидкости подаются раздельно внутрь и снаружи теплообменных элементов 1. Распределители 7 формируют пленочное течение по обеим сторонам перегородок, являющихся поверхностями теплообмена. Натекая на верхние ряды лопаток, жидкость собирается в струи и переливается на противоположные стенки в непосредственной близости от лопаток. Такой взаимный переброс позволяет сделать площадь несмоченной жидкостью поверхности малой по сравнению с общей плошадью

1087 l45 перегородок. СтРуи переброшенной жидкости образуют снова входной участок, на котором теплоотдача выше, чем на участке стабилизированного течения. На следующих рядах лопаток процесс повторяется, пока жидкость не достигнет нижнего края перегородки. Таким образом, благодаря перелив ным лопаткам весь аппарат работает в режиме входного участка. учитывая несмоченные участки поверхности в непосредственной близости от лопаток, а также тот факт, что более вязкая жидкость, стекающая в ламинарном и псевдоламинарном режимах, определяет интенсивность теплообмена всего аппарата в целом, можно считать, что применение подобных переливных устройств повышает средний козффициент теплопередачи аппарата в 1,5-1,7 раза.

Базовым объектом является тепломассообменный аппарат пленочного типа, применяемый в настоящее время на сернокислотных заводах.

Преимуществами изобретения по сравнению с базовым объектом являются: повышение интенсивности теплопе10 редачи при пленочном течении, что снижает необходимую поверхность аппарата, уменьшение отложений загрязнений вследствие более интенсивного перемешивания жидкостей в аппарате, благодаря чему снижатся расходы на очистку поверхностей, а также время между чистками.

108714 5

ВНИИПИ Заказ 2523/3

Тираж 682 Подписное

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