Вихревой тепломассообменный аппарат Советский патент 1987 года по МПК B01D3/30 

Изобретение относится к химической и смежным с ней отраслям промышленности и может найти применение в нроцессах абсорбции и ректификации, а также в мокрой пылеочистке.

Целью изобретения является упрощение конструкции и увеличение эффективности массообмена.

На фиг. 1 изображен контактный элемент, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - компоновка контактных элементов в корпусе аппарата, в изо- метрии; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3.

Аппарат состоит из цилиндрического корпуса 1, в котором по винтовой линии размещены контактные элементы в виде переливных коробов, состоящих из вертикальных участков, выполненных в виде пластин 2 с каплеуловителями 3, и клиновидных участков 4, установленных под углом к оси аппарата. Каплеуловители сообщаются с клиновидными участками, которые снабжены козырьками 5, укрепленными на верхней поверхности и направленными против хода газа. Козырек контактного элемента образует с верхней поверхностью предыдущего элемента полость 6 для сбора и стекания пленки жидкости. На нижней поверхности клиновидных участков контактных элементов расположены распределители 7 жидкости, которые могут быть выполнены в виде щелей, прорезей, отверстий или просечек. Контактные элементы снабжены втулками 8, посредством которых укрепляются на общий оси 9. Между втулкой и клиновидным участком имеется зазор 10. Каплеуловители могут быть выполнены сужающимися кверху, так как количество отсепарированной и стекающей в клиновидый участок жидкости увеличивается сверху вниз. Клиновидный участок может быть расположен как нод углом к горизонтальной плоскости в соответствии с шагом винтовой линии, так и горизонтально. Но при этом наклон а к оси аппарата сохраняется.

Аппарат работает следующим образом.

Жидкость подается в верхние контактные элементы, вытекает через распределители 7 на нижней стенке клиновидных участков 4 и диспергируется скоростным закрученным газовым потоком, движущимся по винтовому каналу, образованному элементами. На капли в закрученном газовом потоке действуют центробежные силы, отжимающие их к стенке аппарата, где капли попадают в Каплеуловители 3 и стекают в клиновидные участки контактных элементов. Из клиновидных участков 4 жидкость через распределители 7 вытекает в газовый поток и вновь диспергируется, но уже ниже первоначального места. Это достигается подбором скорости газа и расположения мест истечения и сепарации, обеспечивающих угловую траеткорию полета капель от места истечения до места сепарации, не превы

0

5

0

5

0

5

0

5

щающую 360°. Таким образом, при прямоточном взаимодействии газа с жидкостью в пределах одного витка винтового канала в целом по аппарату осуществляется противоток.

Жидкость, попавщая на винтовую поверхность, образованную клиновидными участками, трансортируется по ней газом до полостей 6 под козырьками 5. В этих полостях пленка теряет скорость и стекает вниз к центру аппарата, где через зазор 10 у центральной втулки 8 стекает на нижеследующий виток.

Выполнение вертикального участка контактного элемента вихревого аппарата в виде пластины с каплеуловителями упрощает конструкцию за счет отсутствия полости для сбора отсепарированной жидкости в виде замкнутого короба с перфорацией на передней стенке. Пластины соседних элементов устанавливаются внахлест по ходу газа и сверху вниз. Это исключает попадание жидкости на стенку цилиндрического корпуса 1:1 ее стекание вниз без контактирования с газом, что увеличивает эффективность массообмена.,

Козырек на верхней поверхности клиновидного участка элемента, направленный против хода газа, образует с клиновидным участком предыдущего элемента полость, в которую попадает пленка жидкости, транспортируемая скоростным газовым потоком по клиновидным участкам элементов. Пленка жидкости собирается в полости и стенкает к центру аппарата, где диспергируется. Таким образом, козырьки, образующие полость для сбора пленки жидкости, исключают ее унос по винтовой поверхности на вышележащие витки. Это увеличивает эффективность массообмена.

Расположение распределителей на нижней поверхности клиновидного участка позволяет повысить эффективность масооб- мена за счет равномерного распределения диспергированной жидкости по объему винтового канала. Равномерность достигается тем, что распределители на нижней поверхности позволяют подавать жидкость в газовый поток не только по центру, но и со смещением в радиальном направлении. А отсутствие центрального стакана - распределителя жидкости упрощает конструкцию контактного элемента.

Формула изобретения

Вихревой тепломассообменный аппарат, включающий цилиндрический корпус с расположенными внутри него по винтовой линии контактными элементами в виде переливных коробов, состоящих из вертикальных участков,-параллельных стенке аппарата, и клиновидных участков, установленных под углом к оси аппарата, с распределителями жидкости, отличающийся тем, что, с целью

упрощения конструкции и увеличения эффективности массообмена, вертикальные участки вынолнены в виде пластин с каплеуло- вителями, сообщающимися с клиновидными участками, а клиновидные участки снабжены козырьками, укрепленными на верхней поверхности и направленными против

хода газа, и распределителями жидкости на нижней поверхности, при этом пластины соседних элементов устанавливаются внахлест по ходу газа и сверху вниз, а козырьки образуют с предыдущими элементами полости для сбора и стекания пленки жидкости.

Изобретение относится к химической и смежным с ней отраслям промышленности и может найти применение в процессах абсорбции и ректификации, а также в мокрой пылеочистке и позволит упростить конструкцию и увеличить эффективность мас- сообмена. В вихревом тепломассообменном аппарате, включающем цилиндрический корпус 1, в котором по винтовой линии размещены контактные элементы в виде переливных коробов, состоящих из вертикальных участков, выполненных в виде пластин 2 с каплеуловителями 3, и клиновидных участков 4, установленных под углом к оси аппарата, каплеуловители сообщаются с клиновидными участками, которые снабжены козырьками 5, укрепленными на верхней поверхности и направленными против хода газа. Козырек контактного элемента образует с верхней поверхностью предыдущего элемента полость 6 для сбора и стекания пленки жидкости. На нижней поверхности клиновидных участков контактных элементов расположены распределители жидкости. 4 ил. Риг.З (О со оо

в

иэ.1

{Риг.2

5 6

%

Ж

Редактор А. Петров Заказ 925/6

Составитель А. Сондор

Техред И. ВересКорректор А. Ильин

Тираж 657Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4

Риг.