Тепломассообменный аппарат Советский патент 1986 года по МПК B01D3/26 

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что высота приемного кармана больше высоты цилиндрического основания, но мень

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов тепломассообмена в системе газ (пар)-жидкость и может быть использовано в химической и других смежных с ней отраслях промышленности для про- цессов охлаждения, абсорбции и десорбции, в частности для очистки технологических газов от окислов азота селективными поглотителями.

Цель изобретения - расширение диапа- зона устойчивой работы устройства в сторону больших плотностей орошения и предотвращение захлебывания путем улучшения условий перелива жидкости и саморегулирования жидкостной нагрузки.

На фиг. 1 показан тепломассообменный аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Внутри корпуса 1 тепломассообменного аппарата размещены контактные тарелки 2, каждая из которых имеет полотно 3 с перфорацией, коническую камеру 4 с сепара- ционным элементом 5 и цилиндрическим основанием 6, имеющим вырез для прохода жидкости. К цилиндрическому основанию 6 со стороны выреза присоединен приемный карман 7 перелива 8. Внутри конической ка- меры 4 установлена с зазором 9 и эксцентрично обечайка 10, жестко прикрепленная к полотну 3 и выполняющая одновременно функции распределителя жидкости и гидрозатвора.

Тепломассообменный аппарат работает следующим образом.

Газ (пар), поднимаясь в корпусе 1 аппарата снизу вверх, проходит через отверстия полотна 3 контактной тарелки 2 и вступает во взаимодействие с жидкостью, которая подается с вышележащей тарелки по переливу 8 в приемный карман 7 и через вырез в кольцевой зазор 9. Так как обечайка 10 установлена эксцентрично относительно оси конической камеры 4 и имеет скос верхнего торца в сторону, противоположную приемному карману 7, поперечное сечение кольцевого зазора 9 уменьшается по длине пути жидкости, что способствует равномерному распределению орошения по периметру перфорированной площади полотна 3, где жидкость вступает в контакт с газом (паром).

ше высоты конической камеры, а отношение площади поперечного сечения приемного кармана к площади перелива равно 1,2-2,0.

0

5

„

5

5

0

0 -

5

Образующийся внутри обечайки 10 на полотне 3 газожидкостный поток поднимается вверх, ускоряясь в конической камере 4. Проходя сепарационный элемент 5, газожидкостный поток дополнительно закручивается и под действием центробежных и гравитационных сил происходит сепарация фаз. Отделившаяся от газа (пара) жидкость попадает на полотно тарелки между корпусом аппарата и конической камерой и по переливу 8 с.ливается в приемный карман 7 нижележаш,ей контактной тарелки 2, а газ уходит на вышележащую ступень.

При нормальном режиме работы в приемном кармане 7 устанавливается уровень жидкости, высота которого зависит от гидравлического сопротивления ступени контакта. При превышении расчетной скорости газа или плотности орошения гидравлическое сопротивление контактной тарелки 2 возрастает настолько, что начинает превышать высоту приемного кармана 7, и часть жидкости перетекает через зазор между приемным карманом 7 и переливом 8 на полотно 3, не вступая во взаимодействие с газом на ступени контакта. Это приводит к уменьще- нию соотношения нагрузок взаимодействующих фаз, к снижению зависимости гидравлического сопротивления контактной тарелки 2 от скорости газа.

Таким образом, образующийся байпас- ный поток жидкости предотвращает захлебывание аппарата.

Оптимальное соотнощение площадей поперечного сечения приемного кармана и перелива зависит от допустимых нагрузок по газу и жидкости и находится в пределах 1,2-2,0,так как при соотношении площадей, меньшем 1,2, затруднен переток жидкости через зазор между приемным карманом нижележащей тарелки и переливом вышележащей тарелки, а при соотнощении площадей, большем 2,0, неоправданно возрастают габариты приемного кармана.

Отношение диаметра обечайки к диаметру основания конической камеры рекомендуется 0,7-0,95 при отношении величины эксцентриситета к диаметру обечайки, равном 0,03-0,1. В указанных пределах обеспечивается равномерное распределение жидкости по периметру перфорированного полотна.

Фиг.2