Аппарат для проведения тепломассообменных и сепарационных процессов в жидких и газообразных средах

Аппарат для проведения тепломассообменных и сепарационных процессов в жидких и газообразных средах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз CoseTcKkx

Социалистических

Республик

Оп ИКАНИЕ

ИЗО5РЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ll! 578i990 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10. 10.7 5 (21)217967 0/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.11.77.Б|оллетень № 41 (45) Пата опубликования описания 18.11.77

2 (51) М. Кл

В 01 Э 47/06

В01 3 1/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.073.7 !

088.8) (72) Автор изобретения

Г. А. Сергеев (7!) Заявитель (54) АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕПЛО-МАССООБМЕННЪ|Х

И СЕПАРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В ЖИДКИХ

И ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕДАХ

Изобретение относится к аппаратам для проведения тепло-массообменных н сепарационных процессов в жидких н газообразных средах, а также в суспенэиях и аэрозолях н может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Известно устройс=во для проведения тепло-массообменных процессов, включающее соппо Лаваля, вокруг которого расположен торообразный холодоприемник с тангенциальными патрубками для подвода и отвода охлатндаемога газа. В Месте; сопряжения с-оцла а тором предусмотрено окно длит непосредственного соприкосновения охлажда9» мой и охлаждающей сред Я

Недостатком этого устройства является малая эффективность тепло массообменного процесса.

Известно также устройство для проведения процессов в жидких и газообразных средах, содержащее камеру смешения в виде торе, снабженную по периферии обтекаемыми соплами пассивного потока,доходяшегодо

2 центра круга, образованного в сечении тора плоскостью, параллельной главной его оси(2).

Недостатком известного устройства является малая эффективность массообменного процесса.

Наиболее близким к предлагаемому устройство для разделения гидрожндкостной тсмеси, включающее корпус с затвором, патрубками для ввода рабочей среды, выполненными в виде сопел, патрубкамн для вывода продук» тов разделения и барботирующее устройство13е.

Недостатком данного уотройства является малая эффективнсють сепйрационного процесса.

Цель црвдлагаемргто идрбретения расши- рение облдоти нрименентеи к нрвышвииэ эффективности тепло-маооообмэнньа те аэпарационных процессов, С этой целью аппарат снабжен упругими подвесками, а барботируюшее устройство, выполнено в виде каскада вихревых труб,, установленных друг над другом и соединенных между собой сопловыми патрубками, смонтированными на упрут их подвесках.

На фиг. 1 показана конструкция предлагаемого аппарата, обший вид ие фиг. 2 узел

578990

1 крепления барботируюшего устройства фиг. 1, на фиг. 3 - разрез А-A фиг, 1; на фиг. 4: - разрез Б-Б фиг. 1.

Корпус 1 аппарата для проведения тепло-массообменных и сепарационных процессов в жидких и газообразных средах снабжен затвором 2 и патрубком 3 для ввода рабо/ .чей среды. Барботирующее устройс тво аппарата выполнено в виде каскаде вихревых труб 4-6, образованных полукольцевыми ча- 1О шами 7-12, обращенными выпуклостями одна навстрачу другой. Полукольцевые чаши соединены между собой сопловыми патрубкеми 13-15. Барботирующее устройство с помощью упругих подвесок 16 крепится 15 к кольцу 17, расположенному между амортизирующими прокладками 18. Свобода деформации амортизирующих прокладок 18 обеспечивается жесткой проставкой 19, а герметизация — уплотнением 20..

Берботируюшее устройство получает возможность колебаться вместе с подвесками

16 и кольцом 1 7в амортизирующих прокладках 18, а усилия затяжки фленцевого разъе- ма от болтов 2 1 воспринимает простевка 19, 2 котороая может иметь различную высоту.

Работа аппарата в режиме теплообменных процессов осуществляется следующим образом.

Сжатый газ, например воздух, подводят

30 в аппарат через патрубок 3. При выходе из патрубке 3 он апиабетически расширяется и закручивается в полостях, образованных цолукольцевыми чашами, в кольцевой вихрь.

В кольцевом вихре создается градиент давлений и температур. Более горячие периферийные слои будут выходить через вихревые

I трубы 4=-6 в емкость корпуса 1 и через затвор 2 к потребителю. Холодные же цент ральные слои, смешавшись с подводимым че — 4" рез патрубок 3 воздухом, и тем самым несколько охладив суммарный поток, поступают по сопповому патрубку 13 в следующую по*лость завихрения.

Здесь воздух вторично разделяется B коль- 45 цевом вихре на горячий и холодный потоки.

Горячий поток через вихревую трубу 5 посту= пает в емкость корпуса 1, смешивается с горячим потоком первой ступени и выходит через затвор 2 к потребителю. Холодный поток второй ступени смешивается с суммар. ным охлажденным потоком, поступающим по сопловому патрубку 14, еще больше охлаждает его и в виде смешанного потока поступает в следующую ступень завихрения. Сумл4арный холодный поток отводится чеоез сопловой патрубок 15, е горячий - чере;. затвор 2.

Работа аппарета в режиме сепарационных процессов.

Корпус аппарата заполняют жидкостью до затопления полукольцевых чащ. Запыленный газ входит по патрубку 3 в вихревые трубы и закручивается в них. При этом возникает жидкостное кольцо, разбивающее струю и способствующее образованию газожидкостной смеси. Механические частицы вылетают через вихревые трубы 4-6 в емкость корпуса 1, а газ поступает на окончательную очистку в вихревую трубу

6 и удаляется через сопловой патрубок 15.

Слив загрязненной жидкости из корпуса осуществляют через затвор 2

Работа аппарата в режиме массообменных процессов.

Вода подается по сопловому патрубку 15, а нефть - через затвор 2. В вихревых трубах вода и нефть перемешиваются, закручиваются и выходят через патрубок 3.

При атом гидродинамический поток вызывает вибрацию полукольцевых чаш, что интенсифицирует процесс.

Таким образом, в предлагаемом аппарате достигается высокая аффективность тепломассообменных и сепареционных процесссв.

Ф ормула изобре тени я

Аппарат дпя проведения тепло-массообменных и сепарационных процессов в жидких и газообразных средах, включающий корпус с затвором, патрубками ввода рабочей среды, выполненными в виде сопел, патрубками вывода продуктов разделения и барботирующее устройство, о т л и ч а ю ш е ес я тем, что, с целью расширения области применения и повышения аффективности теплЬ-масеообменных и сепарационных процессов, он снабжен упругими подвесками, а барботирующее устройство выполнено в виде каскада вихревых труб, установленных друг нед другом и соединенных между собой сопловыми петрубками, смонтированными на упругих подвесках.

Источники информации, принятые во вни1 мание при акспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Мг 382886> кл. F 25 В 9/02, 1971.

2, Авторское свидетельство СССР

М. 386651, кл. В 01 t. 5/04> 1971.

Э. Авторское свидетельство СССР

М 44887 3, кл. В 01 D 19/00, 197 1.

f8

/У

/7

t8

А-А

f8

0-0 фиг.4

Составитель Э. В. Яшкова

Редактор Л. Курасова Техред Н. Андрейчук Корректор Н, Ковапева

Заказ 4385/10 . Тираж 947 Подписиое

ВНИИХИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113038, Москва, Ж-38, Раушская наб„д. 4/8

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