Тепломассообменный аппарат Советский патент 1985 года по МПК B01D53/20 

Изобретение относится к аппаратам энергетического и химического машиностроения и может быть использовано преимущественно в области испарительного охлаждения воды и газовой абсорбции. Известен массообменный аппарат, состоящий из цилиндрического корпуса с помещенной в нем стационарной насадкой, расположенной над распределительной беспровальной решеткой с дутьевыми колпачками и провальной решеткой для стока орошающей жидкости, на провальной решетке которого расположены элементы насадки, выполненной в виде тел обтекаемой формы, предпочтительо шаровой 1. Недостатки этого аппарата - большие энергозатраты на организацию процесса массообмена из-за большого гидравлического сопротивления аппаратов вследствие неупорядоченности структуры насадочной части аппарата и малой доли живого сечения опорной решетки, пониженная .эффективность процесса массообмена вследствие явления продольного перемешивания и сложная система водораспределения, склонная к забиванию в условиях работы на загрязненных средах. Известна также конструкция абсорбера с расположением шаровой насадки на упругих нитях, идущих в продольном и поперечном направлении. Конструкция позволяет несколько увеличить пропускную способность аппарата и уменьшить гидравлическое сопротивление 2. Однако указанная конструкция характеризуется низкой интенсивностью процесса тепломассообмена из-за невозможности соударений элементов, турбулизирующих потоки контактирующих сред и невозможностью самоочистки насадочных элементов в процессе работы, их обрастание липкими отложениями при работе на загрязненных средах. Известен тепломассообменный аппарат, содержащий корпус, вентилятор, каплеуловитель, распределитель жидкости, насадочный слой в виде стержней из эластичного материала и свободно нанизанные на них насадочные элементы, имеющие отверстия в форме гиперболоида вращения, причем отверстия выполнены диаметром в 2-3 раза больше диаметра каждого стержня, расстояние между стержнями равно 1,0-1,4 диаметра элемента опорной решетки. Это устройство позволяет проводить процесс тепломассообмена более интенсивно как за счет соударений элементов один с другим в процессе вращательно-поступательного движения, так и за счет колебаний элас.тичных стержней. Известный аппарат обладает также более низким гидравлическим сопротивлением и некоторой способностью к самоочистке 3. Недостатки известного аппарата - при больших скоростях газового потока элемен ты насадки стремятся к агломерированию, собираясь в верхней части аппарата, что приводит к резкому росту гидравлического сопротивления и, как следствие к увеличению энергозатрат, малая поверхность контакта газа и жидкости, при длительной работе на средах, загрязненных липкими включениями, возможно забивание направляющих отверстий насадочных элементов, насадочный слой аппарата исключает возможность поперечного перемешивания, что предъявляет повышенные требования к первоначальному распределению материальных потоков, начальная неравномерность резко ухудшает работу аппарата, вызывая проскок необработанного газа и жидкости. Цель изобретения - снижение энергозатрат и интенсификация процесса тепломассообмена. Поставленная цель достигается тем, что в аппарате, состоящем из корпуса, венти- тора, каплеуловителя, распределителя жидкости и насадочного слоя в виде стержней из эластичного материала, опорной решетки, .стержни выполнены не менее чем из двух отрезков, соединенных между собой и установленных на расстоянии 1-2 диаметров стержня один от другого. В стержнях выполнены продольные отверстия. Стержни укреплены на опорной рещетке щарнирно. Отрезки стержней соединены между собой шарнирно. Кроме того, стержни выполнены из вилатерма. На фиг. 1 изображен тепломассообменный аппарат с колебляющейся насадкой; на фиг. 2 - вариант элемента насадки с гибким щарниром; на фиг. 3 - отрезки стержней, соединенные шарнирно; на фиг. 4 - выполнение стержней с продольным отверстием. Тепломассообменный аппарат с колеблюшейся насадкой содержит корпус 1, воздухораспределительную камеру 2 с поддоном 3, рабочую зону 4 с насадочным слоем в виде стержней 5. Система водораспределения 6 и сепаратор капельной влаги 7 размещены в верхней части корпуса 1. На выходе из аппарата установлен вентилятор 8. Элементы колеблющегося стержня 5, представляющие собой сплошные легкие эластичные стержни вилатерма с объемным весом 40-60 кг/м, жестко защемлены нижними концами на опорной решетке 9 на расстоянии 1-2 диаметров стержня один от другого, причем длина насадочных элементов равна высоте рабочей зоны 4. Элементы колеблющегося насадочного слоя могут быть выполнены с заужениями 10 наружного диаметра стержня 5, с центральным продольным отверстием 11, с шарнирньш закреплением 12 на опорной решетке 9. Элементы колеблющегося насадочного слоя могут быть также выполнены из нескольких

1. ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ, состоящий из корпуса, вентилятора, каплеуловителя, распределителя жидкости и насадочного слоя в виде стержней из эластичного материала, опорной решетки, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и интенсификации процесса тепломассообмена, стержни выполнены не менее чем из двух отрезков, соединенных между собой и установленных на расстоянии 1-2 диаметров стержня один от другого. 2.Аппарат по п. I, отличающийся тем, что в стержнях выполнены продольные отверстия. 3.Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что стержни укреплены на опорной решетке шарнирно. 4.Аппарат по пп. 1-3, отличающийся тем, что отрезки стержней соединены между собой шарнирно. 5.Аппарат по пп. I-4, отличающийся тем. что стержни выполнены из вилатерма. э (Л //| // I Х ts3 4 -Ч 5 О