Массообменный аппарат вихревого типа
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Ы И Е (1ц 472661
ИЗОБРЕТЕЫ И Я
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскнк
Социалистических
Реслуолнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.02.74 (21) 1995925/23-26 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Опубликовано 05.06.75. Бюллетень ¹ 21
Дата опубликования описания 29,08.75 (51) М. Кл. В 01d 3/20
В Old 3/30
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам нзооретецнй н открытий (53) УДК 66 015 23 05 (088,8) (72) Лвтор изобретения
А. Ф. Карпенков
Саратовский политехнический институт (71) Заявитель (54) МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ ВИХРЕВОГО ТИП
Изобретение предназначено для процессов абсорбции и ректификации и относится к аппаратам вихревого типа с однонаправленным движением фаз в контактном объеме.
Известен массообменный аппарат вихревого типа, включающий корпус с размещенными по высоте его контактными устройствами в виде стаканов с сепарационными элементами, по оси каждого из которых расположена центральная переливная труба с боковыми переточными трубами, выполненными сплошными.
Недостатками такого аппарата являются наличие боковых переточных труб, которые перегораживают вихревой поток, уменьшая тем самым сечение для прохода газа и увеличивая гидравлическое сопротивление ступени; разрушают закрутку потока, сформированную на предшествующей ступени. Форма переточных труб (в поперечном сечении) не соответствует направлению вращающегося газа — она хороша для обтекания прямым потоком. Поэтому предварительно закрученный поток, проходя между такими переточными трубами, распрямляется. К недостаткам следует также отнести наличие осевого завихрителя с полыми лопатками. Во-первых, изготовление таких завихрителей является весьма сложным и дорогим, во-вторых, объемные (но не плоские) лопатки существенно уменьшают сечение для прохода газа и повышают сопротивление завихрите.чя.
Более тонкими лопатки делать также нельзя, так как при этом уменьшается проход для жидкости (суммарное сечение всех лопаток должно быть равно сечению центральной пе5 реточной трубы). В связи с этим колонны, имеющие осевые завихрители с полыми объемными лопаткамп, имеют весьма низкий предел по расходам жидкости, в противном случае у них резко возрастает гидравлическое conpol0 тивление.
Целью изобретения является устранение указанных недостатков.
Для этого в предлагаемом массообменном аппарате боковая поверхность боковых пере15 точных труб выполнена в форме закручивающих лопаток, образующих конусный завихритель с тангенциальнымп каналами для прохода газа. Форма труб-лопаток и каналов для газа не только не разрушает закрутку потока, 20 а наоборот, способствует ей. Трубы-лопатки предлагаемого конусного завихрителя не уменьшают сечение для прохода газа.
На фиг. 1 изображен описываемый массообменный аппарат, общий вид; на фиг. 2 — сече25 ние по Л вЂ” Л на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение по
Б — Б на фиг. 1. ,Чассооб.хенш гй аппарат вихревого типа включает цилиндрический корпус 1, внутри которого расположен один или несколько одно30 типных контактных элементов. Единичный
472661
1О
25 контактный элемент содержит контактный стакан 2 с продольными сепарационнымп щелями 3, боковые переточные трубы 4, имеющие форму закручивающих лопаток, образующих в совокупности конусный завихритель с тангенциальными каналами для прохода газа; центральную переточную трубу 5 и цилиндрический отбойник 6. Форма труб-лопаток обусловлена пересечением поверхностей усеченного конуса и усеченной многогранной призмы (в частности, шестигранной) . Трубы-лопатки расположены одна относительно другой таким образом, что в любом горизонтальном сечении между ними образуются тангенциальные каналы для прохода газа (фиг. 2).
Аппарат в целом работает по противоточному принципу: газ движется снизу вверх, жидкость — сверху вниз. В пределах контактных элементов обе фазы движутся в одном направлении (вверх).
Газ, проходя между лопатками конусного завихрителя, получает закрутку. Жидкость с вышележащей тарелки через открытый конец центральной переточной трубы 5 подается внутрь конусного завихрителя, дробится газом на мельчайшие капли, которые под действием центробежных сил отбрасываются на стенку контактного стакана 2, затем в виде пленки продолжает двигаться вверх по винтовой линии, пока не проваливается в продольные сепарационные щели 3 (фиг. 3). В этом месте газ освобождается от жидкости и, не теряя закрутки, поступает на вышележащую ступень.
Отсспарированная проконтактировавшая жидкость стекает самотеком по переточным трубам на нижележащую ступень.
Предмет изобретения
Массообменный аппарат вихревого типа, включающий корпус с размещенными по высоте его контактными устройствами в виде стаканов с элементами, по оси каждого из которых расположена центральная переливная труба с боковыми переточными трубами, отли а ющи и ся тем, что, с целью интенсификации массообмена за счет уменьшения гидравлического сопротивления и расстояния, между контактными устройствами боковая поверхность переточных труб выполнена в виде закручивающих лопаток, образующих конусный завихритель с тангенцпальными каналами для прохода газа.
Редактор Е. Братчикова
Составитель Л. Сопдор
Текред H. Ханеева
Корректор Н. Аук
Заказ 2133,1 Изд. X 793
НИИП
Подписное
Ц ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, /К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2