Тепломассообменный аппарат Советский патент 1987 года по МПК B01D3/32 B01D53/18 

раэующие карманы для сбора жидкости ,i соединенные с перегородкой элементы П дугового профиля. Длинные нолки Г-образных перегородок расположены горизонтально короткими пoлкa tи вниз, со стороны расположения последних к каждой нижележащей перегородке присоединены элементы дугового профиля, охватывающие свободные концы длинных полок вогнутыми поверхностями, причем их участки, расположенные ниже линии крепления пластин, вьтолнены перфорированными, а верхние свобод1

Изобретение относится к химической и другим отраслям промышленности и п}5едназначено для проведения массооб- менных процессов в системах газ (пар) - жидкость..

Целые изобретения является повыше- ние эффективности работы за счет увеличения поверхности контакта фаз и исключения холостых з он,

На чертеже представлен апцарат, продольньш разр.ез.

Аппарат содержит прямоугольный корпус 1 со штуцерами 2 и 3 для ввода газа и жидкости и штуцерами 4 и 5 для вывода газа и жидкости,, Внутри аппарата установлены Г-образные перегородки 6 с длинной 7 и короткой 8 полками, расположенные вдоль длинных полок и связанные с корпусом пласти- ны 9, образующие карманы 10 для сбора жидкости и соединенные с перегородкой элементы II дугового профиля.

Длинные полки Г-образных перегоро- Док расположены горизонтально, а ко- роткие полки расположены вниз. Со стороны расположения коротких полок к каждой нижележащей перегородке присоединены элементы дугового профиля, охватывающие свободные концы 12 Rifaii- ных полок.

Элементы дугового профиля выполнены с перфорированными участками 13, расположенным - ниже линии 14 крепления к ним пластин.

Описанное сочетание элементов конструкции приводит X образованию .в аппарате петлевого газояждкостного

Hfjie края установлены с зазором относительно нижних поверхностей длинных полок и вьЕпе пластин и нижних концов коротких полок результате в объеме аппарата образуется петлевой газожидкостной канал с горизонтальными кон- тактньти и полуцилиндрическими контактно- сепарационными участками. Контакт фаз в пределах одной ступени осуществляется при высоких скоростях газа в режиме прямотока. В целом же в аппарате реализован противоточный режим движения фаз. 1 ил.

канала с горизонтальными контактными участками 15 и полуцилиндрическиг ш контактно-сепарационными участками 16.

Верхние свободные края 17 элемен- тов дугового профиля установлены с зазором 18 относитешьно шжних поверхностей длинных полок и Бьше пластин и нижних концов 9 коротких полок с образованием питающих каналов и гидравлических затворов.

Алпарат работает следующим образом.

Газ через и туцер 2 входит гзнут.рь петлевого канала, проходит все его горизонтальные 15 и полуцилиндричес - кие 16 участки, перемещаясь последовательно с нижележащих на вышележащие и через штуцер :. выходит из аппарата.

Через штуцер 3, расположенный в верхней части корпуса I, в верхний карман 10 подается лшдкая фаза. В сечениях ав, , а в и т.д. скорость газа больше, чем в следующих за ними горизонтальных контактных участках 15 петлевого канала. Благодаря этому в зазорах 18 между верхними свободными краями 17 элементов 11 дугового профиля и длинными полками 7 Г-образных перегородок возникает

и -шекционное разрежение. Под действием гидростатического давлег-шя в кармане 10 и разрежения в зазоре 18 жидкость.через гидрозатвор (образованный короткой полкой 8 Г-образной перегородки), питающий канал и зазор 18 поступает в ниже,пежащий горизонтальный контактный участок 15 петлевого канала. Газ, двигаясь в петлевом канале с большой скоростью, рас- пьшивает жидкость на мелкие капли с образованием капельно-струйных зон контакта фаз у каждого зазора 18, За счет большой скорости газа (15- 50 м/с) жидкость оттесняется к верхней и нижней поверхностям соседних перегородок 6, ограничивающих гори- зонтальные участки петлевого канала с образованием жидкой пленки, которая увлекается газом в сторону его движения. Под воздействием быстро- движущегося газа жидкая пленка силь- но турбулизуется, на ее поверхности возникают волны, гребни которых непрерывно отрываются и в виде капель увлекаются вглубь газового потока, другие капли из газового потока по- дают на поверхность пленки, благодаря чему в газовой фазе имеется определенное равновесное содержание капель жидкости,.

Таким образом, в каждом горизон- тальном контактном участке петлевого канала возникает пленочно-капельная зона контакта фаз.

Пройдя горизонтальный контактный участок 15, жидкая пленка и капли жидкости из газовой фазы под действием центробежных и инердионных сил попадают на вогнутую поверхность дугового элемента 11, ограничивающего полуцилиндрический контактно-сепара- ционный участок 16 петлевого канала Под действием центробежных сил жидкость через перфорацию 13 дугового элемента 1 выдавливается в карман 10 нижележахчей ступени.

Через зазор 18 жидкость попадает в нижележаш,ую ступень, снова распыли вается газом и все процессы повторяются до тех пор, пока жидкая фаза попадает в нижний карман 10. Отсюда через щтуцер 5 жидкость выводится из аппарата.

Контакт фаз в пределах одной ступени протекает с большой интенсивностью (вследствие высокой скорости га за) в режиме прямотока. В целом же в аппарате реализован противоточный

БНИКПИ Заказ 3419/5 Тираж 656 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, А

режим движения фаз. Газ движется снизу вверх, а жидкая фаза сверху вниз.

Сравнивая предлагаемую конструкцию с известной, можно сделать два принципиально важных вывода.

Во-первых, в предлагаемой конст- . рукции больше поверхность контакта фаз за счет увеличения поверхности пленочно-капельных зон в горизонтальных контактных участках.

Во-вторых, в предлагаемой конструкции практически отсутствуют холостые зоны без контакта газа с жидкостью.

Почти весь объем аппарата работает при больших скоростях газа (15- 50 м/с), что значительно снижает объем аппарата (его габаритные размеры) при заданной производительности, уменьшает его металлоемкость и стоимость изготовления.

Формула изобретения

Тепломассооб 1енный аппарат, содержащий корпус со штуцерами для ввода и вывода газа и жидкости, Г-образные перегородки с длинной и короткой полками, расположенные вдоль длинных полок и связанные с корпусом пластины, образующие карманы для сбора жидкости, и соединенные с перегородкой элементы дугового профиля, отличающийся тем, что, с целью повьше- ния эффективности работы за счет увеличения поверхности контакта фаз и исключения холостых зон, длинные полки Г-образных перегородок расположе- ны горизонтально на расстоянии относительно корпуса, а короткие полки вниз, к каждой нижележащей длинной полке присоединен элемент дугового профиля, охватывающий с зазором свободный конец длинной полки вогнутой поверхностью, при этом участок элемента, расположенный ниже линии крепления пластины, выполнен перфорированным, а верхний Kpaii элемента установлен выше пластины и с зазором относительно вышележащей длинной полки и выше пластин и нижних концов коротких полок.

Изобретение относится к аппара- турному оформлению массообменных процессов в системе газ (пар) - жидкость и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. изобретения - повышение эффективности работы за счет увеличения поверхности контакта фаз и исключения холостых зон. Аппарат содержит корпус 1 со штуцерами 2, 3 для ввода и вывода газа и жидкости, Г-образные перегородки 6 с длинной 7 и короткой 8 полками, расположенные вдоль длинных полок и связанные с корпусом пластины 9, обЖв/ЙГОС/ (Л 16 Газ