Тепломассообменный аппарат Советский патент 1988 года по МПК B01D3/32 

Изобретение относится к тепломассооб- менным аппаратам, которые могут быть использованы для проведения экзо- и эндотермических реакций с выделением газообразных продуктов.

Цель изобретения - интенсификация теплообмена при проведении процессов, протекающих в гетерогенных средах, за счет поперечного обтекания труб и закрутки потока и повышение производительности.

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - узел 1 на фиг. 1.

Аппарат состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 с рубашкой 2 формы И эллиптической крышки 3. Внутри аппарата вертикально установлены по концентрическим окружностям трубы-штан и 4, которые выполнены в виде теплообменных элементов, охваченных по периметру спиральной лентой 5 в виде сплюснутой трубы. Аппарат по высоте разделен на зоны перегородками в виде полых конусов 6 и усеченных полых конусов 7, причем наружный диаметр усеченного конуса больше наружного диаметра полного конуса. Перегородки установлены по высоте так, что расстояние между ними возрастает по мере увеличения высоты их расположения. Боковая поверхность перегородки конуса имеет прорези 8, расположенные по дуге. На продолжении этой дуги снизу к боковой поверхности конуса приварены ребра 9.

Аппарат работает следующим образом.

В аппарат заливается реакционная вода. В теплообменные устройства и рубашку подается пар. При достижении 175-190°С начинается разложение раствора нитрата марганца с образованием частиц диоксида марганца и выделением газообразных окис- ;JOB азота и паров воды. Поднимающаяся парогазовая смесь, встретив на своем пути направленную конусом вверх перегородку 6, разделяется на два потока.

Один поток, который огибает перегородку по периферии, изменяет направление своего движения так, что реализуется поперечное обтекание теплообменных труб.

Другая часть потока, оказавшаяся на нижней поверхности конуса движется вдоль дугообразных ребер 9, приобретает вращательное движение и через прорези 8

устремляется в вышерасположенную зону, обтекая вертикальные трубки по спирали. Наличие ленты в виде сплющенной трубы, навитой по спирали на вертикальные трубы, придает этому движению устойчивый харак- тер. Такое же-разделение потока парогазовой смеси имеет место при обтекании перегородки в виде сужающегося кверху усеченного конуса 7. Одна часть потока, достигнув ребер 9, приобретает вращательное

0 движение и через прорези 8 в перегородке поступает в выщерасположенную зону, сохраняя вращательное движение. Другой поток, пройдя через центральное отверстие в конусе, расщиряется, меняет направление движения, .обтекая трубки под углом, близким к 90°. Изменение направления этой части потока обусловлено наличием выше- расположенной конусной перегородки, установленной на вертикальной траектории движения парогазовой смеси.

0 Таким образом, обеспечивается интенсивный теплообмен за счет поперечного обтекания теплообменных труб и закрутки потока, что способствует увеличению производительности аппарата.

5

Формула изобретения

1. Тепломассообменный аппарат, включающий корпус с рубашкой, внутри которого по высоте на вертикальных штангах- трубах, расположенных по концентрическим

окружностям, установлены перегородки в виде полых усеченных конусов в ребрами, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена при проведении процессов, протекающих в гетерогенных средах,

за счет поперечного обтекания труб к закрутки потока и повышения производительности по целевому продукту, аппарат снабжен полыми кону..оми, расположенными между усеченными, при этом расстояние между конусами выполнено переменным, увеличивающимся по мере увеличения высоты их расположения, вершины конусов направлены вверх, а в боковых поверхностях конусов выполнены прорези, расположенные по дуге. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что щтанги-трубы выполнены в виде теплообменных элементов, охваченных по периметру спиральной лентой в виде сплющенной трубы.

А А

Изобретение относится к оборудоваиию для проведения различных химических реакций в системах газ-суспензия, газ-жидкость. Цель изобретения - интенсификация теплообмена при проведении процессов, протекающих в гетерогенных средах за счет поперечного обтекания труб и закрутки потока и повышение производительности. Тепломассообменный аппарат содержит корпус с рубашкой, внутри которого на вертикальных теплообменных трубах установлены перегородки в виде полых усеченных через один конусов ребрами и прорезями, расположенными по дуге, причем вертикальные трубы по периметру охвачены спиральной лентой в виде сплющенной трубы. Расстояние между конусами выполнено переменным, увеличивающимся по мере увеличения высоты их расположения. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Фиг.

Фиг.2

Фи&Л

6-Б 7