Тепломассообменный аппарат Советский патент 1988 года по МПК B01D3/28 

Изобретение относится к оборудованию для проведения тепломассообменных процессов и может быть использовано в нефтехимической, химической, теплоэнергетической и других отраслях промьюшенности.

Цель изобретения - расширение диапазона режимов работы и повьшёние эффективности аппарата за счет уве- личения скорости газового потока.

На чертеже изображен тепломассо- обменный аппарат, общий вид.

Тепломассообменный аппарат имеет штуцеры для ввода жидкости 1 и для ввода газа 2, Штуцер для ввода жидкости расположен в верхней части конической крышки 3, а штуцер для ввода газа - тангенциально конической поверхности крышки 3. Последняя герметично соединена- с цилиндрическим корпусом 4 аппарата, например, с помощью фланцев. В1туцер для ввода жидкости непосредственно переходит в цилиндрический патрубок 5, расположенный вертикально. С зазором относительно нижнего торца патрубка 5 установлен отбойный элемент 6, ниже которого установлен концентрический желоб 7 Последний с помощью нескольких радиальных перетоков 8 соединен с п атрубком 9, который расположен вертикально, С зазором относительно нижнего торца патрубка установлен отбойный элемент 6. Коаксиально патрубку 9 установлен усеченный конус Ю, верхнее основание которого жестко, например на сварке, соединено с патрубком 9 в месте подсоединения к патрубку перетоков. Нижнее основание конуса жестко соединено с внутренней стенкой корпуса 4 выше отбойного элемента не более, чем на 0,5 диаметра корпуса. В месте касания ко нуса И) и корпуса 4 аппарата установлены по периметру несколько вертикальных трубок 11, нижний торец которых опущен в желоб 7 для сбора жидкости следующей тарелки. Над конус ом 10 укреплен на жидкостном патрубке конус 12 с тупым углом при вершине, с зазором относительно стенок-корпуса. В конусах 10 и 12 на боковой поверх- н ости расположены тангенциальные отверстия 13 и 14, которые могут быть вьтолнены, например, в виде треугольных прорезей с отогнутыми внутрь краями.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Жидкость поступает в аппарат через штуцер 1, движется по патрубку 4 и вытекает через зазор 15, обра- зуя куполообразную пленку, которая достигает,стенок корпуса аппарата и стекает по стенкам в желоб 7.

Из желоба 7 через несколько радиальных перетоков 8 (обычно четыре) жидкость поступает в патрубок 9. Из последнего жидкость через зазор 15 вытекает во внутреннюю полость аппарата, образуя куполообразную пленку, которая достигает стенок аппарата и стекает в нижележащий желоб. Далее жидкость проходит несколько аналогичных контактных ступеней и выводится из аппарата. Без подачи газа жидкость, вытекая из зазора, образует купол с опущенными вниз краями. При поступлении газа через штуцер 2 в пространстве, образованном конической крышкой, стенками корпуса и пленкой .жидкости, образуются циркуляционные вихревые токи газа, которые захватывают и поднимают пленку жидкости. В результате образуется жидкостный купол с поднятыми вверх края- ми, который многократно с большой скоростью омывается циркулирующими вихревыми токами газа. Часть газового потока прорывает пленку у .стенок аппарата и поступает через окна между перетоками 8 на устройство закрутки газа. Газовый поток проходит через тангенциальные отверстия 14 и закручивается. Одновременно капли жидкости, увлеченные газовым потоком, отбиваются на конусе 12 и через зазор 16 стекают в пространство между конусом 10 и корпусом 4 и через трубки 11 перетекают в желоб 7. Газовый поток из отверстий 14 дополнительно закручивается в отверстиях 13 и поступает в простран-ство, образованное стенками корпуса 4, конусом 10 и жидкостной пленкой, вытекающей из зазора 15. В этом пространстве происходит процесс взаимодействия пленки жидкости и вихревых токов газа аналогично указанному. Газовый поток прорывает пленку жидкости у стенок корпуса, затем через окна, образованные между нижележащими перетоками жидкости, поступает в следующую ступень контактирования. Далее газ проходит несколько ан-алогичных контактных ступеней и выводится из аппарата.

В тепломассообменном аппарате происходит взаимодействие пленки жидкости с вихревыми токами газа. При увеличении объемной подачи газа не происходит разрушения пленки жидкости, благодаря чему увеличивается диапазон работы аппарата. Многократная циркуляция газового потока внутри коработы и повьшения эффективности аппарата за счет увеличения скорости газового потока, он снабжен установленными на верхнем конце патрубка тарелки одно над другим устройствами, выполненными в виде усеченных конусов с.отверстиями на боковой поверхности, причем верхнее устройст

Изобретение относится к оборудованию для проведения гепломассообмен- ных процессов и может быть использовано в нефтехимической, химической, теплоэнергетической и других отраслях промьшленности и позволяет расширить диапазон режимов работы и повысить эффективность аппарата за счет увеличения скорости газового потока. Тепломассообменный аппарат, включающий цилиндрический корпус с крьшкой, в котором установлены тарелки, сос тоящиа из концентрического желоба с перетоками и патрубка с отбойным элементом, а также патрубки для ввода и вывода жидкости и газа. На верхнем конце патрубка тарелки установлены одно над другим устройства, выполненные в виде усеченных конусов с отверстиями на боковой поверхности,причем верхнее устройство выполнено с тупым углом при вершине конуса и уст; тановлено нижним основанием с зазором к стенкам корпуса, а нижнее устройство имеет острый угол при вершине конуса, установлено нижним основанием на стенказс корпуса на расстоянии не более 0,5 диаметра корпуса аппарата от нижнего торца патрубка и соединено со следующей таре.пкой верг- тикальной трубкой. Крьппка аппарата может быть выполнена в форме усеченного конуса с острым углом при вершине равным острому углу устройства под тарелкой, и нижним основанием, отстоящим от нижнего торца, вертикального патрубка для ввода жидкости не более, чем на 0,5 диаметра корпуса, причем патрубок для ввода газа установлен тангенциальна конической поверхности крьшки. Отверстия на боковой поверхности конусов могут быть вьтолнены в виде треугольных прорезей с отогнутыми краями. 2 з.п, ф-лы, 1 ил. . i (Л 4 4: сл и

нуса, нижним основанием которого яв- 10 во выполнено с тупым углом при вер- ляется пленка жидкости, существенно шине конуса и установлено нижним осувеличивает интенсивность тепломассообмена. Предлагаемая конструкция объединяет преимущества прямоточных аппаратов (высокая эффективность благодаря высокой скорости движения газового потока) и преимущества пленочных аппаратов (эффективность взаимодействия пленки жидкости с газовым

потоком, простота и надежность конст- 20 дующей тарелкой,

рукции, возможность перехода к аппаратам большой единичной мощности путем продольно-поперечного секционирования) .

Формула изобретения

нованием с зазором к стенкам корпуса, а нижнее устройство имеет острый угол при вершине конуса и устайов- лено нижним основанием на стенках корпуса на расстоянии не более 0,5 диаметра корпуса аппарата от нижнего торца патрубка и снабжено вертикальной трубкой, соединяющей его со сле2.Аппарат по п.1, о т л и и а го- щ и и с я тем, что крьшка аппарата выполнена в форме конуса с острым углом при вершине, равным острому уг25 лу нижнего устройства под тарелкой, и нижним основанием, otcтoящим от нижнего торца патрубка для ввода

- жидкости не более }1ем на 0,5 диаметра корпуса аппарата, а патрубок для

30 ввода газа установлен тангенциально конической поверхности крьш1ки.

25 в виде треугольных прорезей с отогнутыми внутрь краями.