Вибрационный массообменный аппарат

Вибрационный массообменный аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ВИБРАЦИОННЫЙ МАСООБМЕН АППАРАТ, содержащий корпус с крышко (Л отстойными зонами и патрубками для ввода и вывода взаимодействующих фаз, подвижный шток с дисками насадки, установленный на упругой подвеске, сальник, направляющие втулки штока и электромеханический приводной механизм, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности масообмена и сокращения металлоемкости , упрзпгая подвеска штока выполнена из коромысла, шарнирно соединенного со штоком и снабженного установленными на его концах натяжными резьбовыми устройствами , и двух пружин, упирающихся верхними концами в натяжные устройства коромысла, а нижними - в крышку корпуса.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистических

РЕСГ2УБЛИК

„„Я0, >114081

4(51) В 01 О 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Ilo делАм изОБРетений и ОтнРытий

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3664152/23-26 (22) 11.11.83 (46) 23.02.85, Бюл. И 7 (72) И, Я, Городецкий, А. А. Васин, А. Е, Костанян, Э. С. Тихонович, Е. М, Либерман, И. P. Левин, 10. С. Анисимов, Э. П. Павлючик и В. М. Зусман (53) 66.062.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 676870, кл. В 01 0 11/04, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

У 598661, кл. В 01 О 11/04, 1976. (54) (57) ВИБРАЦИОННЫЙ МАСООБМЕКИЫ24

АППАРАТ, содержащий корпус с крышкой, отстойными зонами и патрубками для ввода и вывода взаимодействующих фаз, подвижный шток с дисками насадки, установленный на упругой подвеске, сальник, направляющие втулки штока и электромеханический приводной механизм,отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности масообмена и сокращения металлоемкости, упругая подвеска штока выполнена из коромысла, шарнирно соединенного со штоком и снабженного. установленными на его концах натяжными резьбовыми устройствами, и двух пружин, упирающихся верхними концами в натяжные устройства коромысла, а нижними — в крышку корпуса.

1140816

Изобретение относится к конструкциям химической аппаратуры, предназначенной для осуществления процессов массообмена, и может быть использовано в химической, нефтехимической, гидрометаллургической и других отраслях промышленности.

Известны масообменные колонные аппараты, снабженные подвижной насадкой, соединенной с электромеханическим приводом, в которых интенсификация массообмена до- t 0 стигается путем наложения дополнительной внешней энергии на взаимодействующие фазы, осуществляемого созданием колебании, дис° ков насадки вдоль продольной оси аппарата (базовый объект) (1) . 15

Известны масообменные вибрационные колонные аппараты, снабженные подвижной насадкой, соединенной с электромеханическим приводом, в которых сокращение энергозатрат на создание вибрационных колеба- 20 ний насадки достигается установкой на штанге насадки полого поплавка, который предназначен для компенсации силы тяжести подвижных деталей за счет действия выталкивающей силы (силы Архимеда) и распо-25 ложен в отстойной зоне аппарата (2).

Недостатком известного вибрационного аппарата является низкая эффективность, обусловленная наличием в рабочей и отстойной зонах крупногабаритного колеблющегося поплавка, что существенно ухудшает условия отстаивания фаз и увеличивает унос.

Кроме того, нерациональное использование полезного объема аппарата ведет к повышению его металлоемкости как за счет вынужденного увеличения объема рабочей и отстой-. ных зон, так и за счет металла, использованного на приготовление поплавка.

Цель изобретения — повышение эффективности массообмена и сокращение металлоемкости вибрационного массообменного аллам 40 рата.

Поставленная цель достигается тем, что в вибрационном массообменном аппарате, содержащем корпус с крышкой, отстойными зонами и патрубками для ввода и вывода взаимодействующих фаз, подвижный шток с дисками насадки, установленный на упругой подвеске, сальник, направляющие втулки штока и электромеханический приводной механизм, упругая подвеска штока выполнена из коромысла, шарнирно соединенного со штоком и снабженного установленными на

его концах резьбовыми натяжными устройствами, и двух пружин, упирающихся верхними концами в натяжные устройства коромысла, а нижними — в крышку корпуса.

На чертеже изображен вибрационный мас-. сообменный аппарат, разрез.

Аппарат имеет корпус 1 с крышкой 2, верхнюю 3 и нижнюю 4 отстойные зоны, подвижный шток 5, который центрируется направляющими втулками 6 и уплотняется в крышке аппарата 2 с помощью сальника 7. Шток 5, на котором жестко закреплены перфорированные диски насадки 8. опирается на пружины 9 посредством натяжных резьбовых устройств 10, установленных на концах коромысла 11, которое соединено со штоком посредством натяжного устройства 12, Электромеханический приводной механизм аппарата состоит из электромотора 13, редук— тора 14, кривошипа 15 и шатуна 16, соединенного посредством шарнира 17 со штоком 5. Корпус снабжен патрубками для входа 18 и выхода 19 легкой фазы, входа

20 и выхода 21 тяжелой фазы.

При работе вибрационного массообменного аппарата взаимодействующие фазы входят в аппарат через патрубки 18 и 20, проходят противотоком рабочую зону корпуса 1, в которой с определенной частотой и амплитудой совершают вибрационные колебания диски насадки 8. Вибрационные колебания насадки способствуют активизации дробления и перемешивания фаз, чем достигается интенсификация массообмена. Далее взаимодействующие фазы поступают в отстойные зоны, где происходит коалесценция дисперсной фазы и разделение фаз.

Процесс сепарации фаз, протекающий в от. стойных зонах, определяет величину уноса легкой фазы с тяжелой и тяжелой фазы с легкой. Наличие сколько-нибудь существенного уноса в значительной мере снижает эффективность массообмена.

Перед пуском аппарата в работу проводят предварительное "вывешивание" штока

5 с закрепленной на нем насадкой 8. С этой целью ведут равномерноЕ сжатие пружин 9 путем затягивания резьбовых натяжных устройств 12 до тех пор, пока насадка со штоком поднимается вверх на величину, несколько большую 0,5 максимальной амплитуды колебаний. При этом. линия, проведенная через .ось вращения кривошипа и центр самого кривошипа, должна быть горизонтальной, В этом случае сила веса штока с насадкОй полностью воспринимается частично сжатыми пружинами 9 и подвижная система (шток с насадкой) находится в положении безразличного равновесия. Вращательное движение вала электромотора с помощью шатунно-кривошипиого механизма преобразуется в возвратно-поступательное движение штока 5. При движе1140816

Составитель А. Миронов

Техред М.Надь Корректор А. Обручар

Редактор А. Козориз

Заказ 365/7 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нии предварительно вывешенного штока с насадкой вниз основная часть энергии, затра чиваемой электродвигателем, расходуется на сжатие пружин 9, а при движении вверх пружины, разжимаясь, отдают системе энергию,затраченную ха их сжатие и таким образом существенно облегчают подъем штока с насадкой.

Предлагаемый вибрационный массообменный аппарат по сравнению с известным обладает повышенной эффективностью массообмена из-за уменьшения уноса, достигаемого благодаря улучшению условий отстаивания фаз в отстойных зонах, а также уменьшенной металлоемкости иэ-за сокращения объема корпуса и отстойных зон и ликвидации поплавка.

По сравнению с базовым объектом предлагаемая конструкция вибрационного массообменного аппарата характеризуется сокращением в 3 — 4 раза энергетических затрат на создание вибрационных колебаний штока с насадкой.

Кроме того, применение коромысла, шарнирно соединенного со штоком, предотвращает возникновение изгибающих нагрузок на

1О шток от практически неизбежного применения пружин разной упругости и различного предварительного натяжения пружин, Выполнение упругой подвески штока из двух пружин, расположенных по разным сторо-, нам штока, позволяет вести постоянный контроль за работой сальника, что особенно важно при работе аппарата под давлением и вакуумом.