Тепломассообменный аппарат Советский патент 1986 года по МПК B01D3/28 F28F1/10 

to

а со ю

Изобретение относится к химии, химической технологии и химическому машиностроению и может быть использовано в перекрестноточных аппаратах испарительного и воздушного охлаждения газов и жидкостей в химической промышленности.

Целью изобретения является повышение эффективности работы аппарата за счет повышения удерживаюш,ей способности трубчато-ребристой поверхности при перекрестноточной схеме движения контактирующих фаз.

На фиг.1 показан аппарат, общий вид; на фиг.2 - конструкция ребра; на фиг.З - вид основного и дополнительного рифлений.

Аппарат состоит из корпуса 1 с поддоном 2, распределителя 3 жидкости, насоса 4, вентилятора 5 и контактного устройства 6, состоящего из трубок 7 с оребрением 8 в виде листов, имеющих основной гофр 9 и дополнительное рифление 10.

Шаг основного гофра больше его высоты в 3-4 раза, а высота основного гофра больще высоты дополнительного рифления в 4-7 раз при равенстве их шагов, причем расстояние между отверстиями под трубки составляет 1,5-2,0 шага основного гофра.

При подаче жидкости на орошение контактного устройства ребра расположены основным гофром вдоль движения пленки жидкости, при отсутствии подачи жидкости на орощение контактного устройства ребра расположены основным гофром вдоль движения воздущного потока.

Н - высота основного гофра; Т - шаг основного гофра; h - высота дополнительного рифления, t - шаг дополнительного рифления: Т t.

Наличие основного гофра и вспомогательного рифления, а также указанные геометрические соотношения приводят к интенсификации процессов переноса из-за лучшего перераспределения пленки жидкости по листам трубчато-ребристых элементов и, как следствие, увеличению эффективной поверхности обмена. Кроме того, применение данного контактного устройства позволяет предотвратить унос жидкости из аппарата, работающего в условиях перекресного тока, так как дополнительное рифление, выполненное в

указанных соотношениях, обеспечивает устойчивое течение пленки жидкости и компенсирует касательные напряжения, возникающие в ней, вследствие взаимодействия с горизонтально проходящим газовым потоком. Данное устройство не требует использования сепаратора, что значительно снижает энергозатраты и повышает надежность работы аппарата. Перекрестноточная схема движения контактирующих потоков, как менее

0 энергоемкая по сравнению с противоточной, позволяет существенно нарастить рабочие нагрузки по газу и жидкости, что в свою очередь приводит к снижению массогабарит.ных характеристик предлагаемого тепломассообменного аппарата.

Устройство работает следующим образом. В трубках 7 контактного устройства 6 непрямым способом охлаждается жидкость либо газ (как вариант выполнения). ОхлажQ дение реализуется за счет организации на оребрении 8 и внещней поверхности трубок 7 контактного устройства 6 процесса испарительного охлаждения, протекающего при перекрестночной схеме движения взаимодействующих фаз. Для этого жидкость из под.5 дона 2 насосом 4 подается на распределитель жидкости 3, который равномерно орошает трубчато-ребристые элементы контактного устройства 6, после чего она попадает обратно в поддон 2. Газ перекрестным током к стекаюшей жидкости подается осевым вен0 тилятором 5.

Применение предлагаемого оребрения с указанной геометрией позволяет интенсифицировать процесс тепломассопереноса со стороны жидкостной фазы системы. Кроме того, дополнительное рифление выполняет функции турбулизаторов пристенного слоя воздущного потока, в котором сосредоточено основное термическое сопротивление двухфазной системы. Приводимые геометрические характеристики, определенные экспериQ ментальным путем, позволяют обеспечить опережающий рост интенсивности процессов обмена по отношению к росту энергозатрат на осуществление процессов при высокой удерживающей способности контактного устройства.

1. ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ, включающий корпус и контактное устройство в виде пакета трубчаторебристых элементов с оребрением из гофрированных листов, имеющих дополнительное рифление, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы аппарата за счет повышения удерживающей способности трубчато-ребристой поверхности при перекрестно-точной схеме движения контактирующих фаз, шаг основного гофра больше его высоты в 3-4 раза, а высота основного гофра больше высоты дополнительного рифления в 4-7 раз при равенстве их шагов. 2.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что расстояние между отверстиями в ребре под трубки составляет 1,5-2,0 шага основного гофра. 3.Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что при подаче жидкости на орошение контактного устройства ребра расположены основным гофром вдоль движения пленки жидкости. 4.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, fB что при отсутствии подачи жидкости на орошение контактного устройства ребра распо(Л ложены основным гофром вдоль движения воздушного потока.