Ороситель для насадочных тепломассообменных аппаратов прямоугольного сечения Советский патент 1985 года по МПК B01D53/18 

Изобретение относится к массообменной технике и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой, легкой промьшшенности в насадочньк абсорбционных и ректификационных аппаратах, а также пыпе улавливающих скрубберах. Известен вращающийся ороситель, состоящий из радиальных труб с выходными щелевыми отверстиями истечения жидкости, создающий орошение всей поверхности торца насадки пленочной струей 1 . Известны желобчатые оросители для орошения прямоугольных аппаратов, состоящ 1е из верхнего магистрального желоба (коллектора) и несколько параллельно расположенных под ним орошающих желобов меньшего сечения с боковыми прорезями, в которые жидкость поступает через дойные патрубки магистрального желоба 2 . Недостатком желобчатьЬс оросителей является образование неорошаемых зон на поверхности торца насадки. Кроме того, струйное течение жидкости из прорезей орошающих желобов на насадку образование капель, для улавливания которых необходимо устанавливать каплеот6ОЙН1-ШИ. Цель изобретения - повьш1ение эффективности процесса массообмена и снижение брызгоуноса за счет обеспечения равномерного орошения всей поверхности торца насадки. Поставленная цель достигается тем, что в оросителе для насадочньгх тепло-массообменных аппаратов прямоугольного сечения, включающий магистральньй коллектор с отводными трубами и параллельно расположенные под ними орошающие желоба, трубы шарнирно соединены с желобами и .коллектором,снабжены лопастными колесами, на валу которых установле ны дебалансировочные грузы. При этом боковая поверхность желобов снабжена сетчатыми элементами На фиг.1 изображен ороситель, вертикальный разрезJ на фиг.2 то же, вид сбоку с частичным разрезом (штриховыми линиями показаны крайние положения при его работе). Ороситель состоит из магистрального подводящего коллектора 1 с от.водньфда трубами 2, осей 3, шарнир132но соединенных с ними труб 4 и 5, лопастных колес 6, на валу которых установлены дебалансировочные грузы 7, орошающих желобов, соединенных с трубами 5 посредством осей 8. На боковых поверхностях орошающих желобов 9 прикреплены сетчатые элементы 10. Ороситель работает следующим образом. Жидкость из магистрального коллектора 1 через отводные трубы 4 поступает на лопасти колес 6, вращая его вместе с дебалансировочными грузами 7. При вращении лопастных колёс 6 вместе с дебалансировоч-. ными грузами 7 возникает момент силы, раскачивающий орошающие желоба 9 вокруг осей 3. Далее жидкость попадает в орошаюп1ие желоба 9 и через край, растекаясь в пленку по .сетчатым элементам 10 за счет поверхностного натяжения, стекает пленочными струйками на насадку 11, смачивая всю поверхность ее торца. Амплитуда и частота колебания орошающих желобов определяется числом оборотов лопастных колес, которое зависит от эксцентричности вращающихся дебалансировочных грузов и высоты столба жидкости над ним. При повьш1енных расхсгдах часть жидкости перетекает в орошающие желоба через боковые трубы 5, сохраняя постоянную высоту столба жидкости над лопастными колесами,тем самым обеспечивая независимость амплитуды и частоты колебаний орошающих желобов от изменения расхода жидкости в определенном диапазоне нагрузок: от минимального, обеспечивающего высоту столба жидкости на уровне боковых труб, до максимального, определяемого пропускной способностью боковых труб без значительного повышения уровня. Отклонение орошающих желобов равно . VK-u))2 Рво,м (, m - масса оросителя в рабочем СОСТОЯНИИ , о угловая частота колебаний , системы; ы - угловая частота вращения дебалансировочных грузов (лопастного колеса); / - коэффициент трения подвес ки на оси 3, Шд - масса дебалансировочных грузов-, Гд - радиус дебалансировочных грузов-, SjT- эксцентричность дебаланси ровочных грузов (смещени оси вращения от центра массы); el - угловое ускорение деба; лансировочных грузов. В процессе колебаний орошаюпщй желоб движется с разной скоростью в точке поворота она равна О, а при прохождении положения равнов сия - максимальна. Центробежная сила . где га - масса жидкости в трубах V - линейная скорость движе ния желоба-. 134 R - радиус центра массы жидкости в трубах, действующая на жидкость в трубах, дополнительно к гидростатическому давлению столба жидкости ускоряет ее течение, тем самым компенсирует различное время зависания орошающего желоба в разных положениях над насадкой. Испытание предлагаемого оросителя с одним орошающим желобом в опытном аппарате сечением 350 580 мм показали, что коэффициент массопередачи при десорбции брома на регулярной винтовой насадке повысился на 15-20% по сравнению, когда орошение проводилось оросителем с двумя статическими орошающими желобами. Испытания показали устойчивую работу оросителя при изменении расходов жидкости в два раза (от 10 до 20 м/ч) и гибкость регулировки амплитуды колебания путем изменения эксцентричности дебалансировочных грузов.

1. ОРОСИТЕЛЬ ДЛЯ НАСАДОЧНЫХ ТЕШ10-МАССООВМЕННЫХ АППАРАТОВ ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ, включающий магистральный коллектор с ОТВОДНЬЕЧИ трубами и параллельно расположенные под ними орошающие желоба, отличающийся тем, что, с целыр повьпиения эффективности процесса тепло-массообмена и снижения брызгоуноса за счет равномерного орошения всей поверхности торца насадки,трубы шарнирно соединены с желобами и коллектором и снабжены лопастными колесами, на валу которых установлены дебалансировочные грузы. 2. Ороситель по п.1, о т л ич ающи и с я тем, что боковая поверхность желобов снабжена сетчатыми элементами. s| СО