Тепломассообменный аппарат Советский патент 1989 года по МПК B01D3/26 

1

Изобретение относится к аппаратам для проведения процессов тепломассообмена и может использоваться в химической и других отраслях промышленности, в частности для проведения абсорбционных и других массообменных процессов в системе газ (пар) - жидкость.

Цель изобретения - повышение интенсивности тепломассообменных процессов за счет организации перекрестного движения фаз, струйно-капельногр режима их взаимодействия и увеличения поверхности контакта фаз.

На фиг.1 представлен предлагаемый аппарат, продольный разрез; на фиг.2- вид А на фиг.1; на фиг.З - узел I на фиг.2.

Тепломассообменный аппарат состоит из контактного устройства 1, сепаратора 2 и распылителя 3. Корпус 4 сепаратора снабжен патрубками для

(Л

входа 5 и выхода 6 жидкости и заглубленным внутрь сепаратора патрубком 7 для выхода газа.

Контактное устройство состоит из ограничивающих его объем крышек 8 и 9 и соединенных с ними криволинейных перегородок 10, образующих криволинейные каналы 11. Ограничивающие объем контактного устройства крышки выполнены в виде нижнего 8 и верхнего 9 конусов, последний из которых меньшим основанием соединен с патрубком 12 подачи газа, а большим основанием - с корпусом сепаратора. В газоподводящем патрубке 12 установлен завихритель 13 с закруткой газового потока в направлении его движения в криволинейных каналах. Распылитель расположен по оси аппарата напротив входных кромок 14 криволинейных перегородок и трубой 15 соединен с патрубком S подачи

4ь Ч

vl

4ь 00 1

жидкости. Криволинейные перегородки выполнены перфорированными (отверстиями 16) в виде конической спирали, ширина и шаг криволинейных кана- лов 11 выполнены постоянными.

Аппарат работает следующим образом.

Газ через патрубок 12 и жидкость через патрубок 5, трубу 15 и распы- литель 3 подаются на вход контактного устройства 1, расположенный в его верхней части. Проходя по гачо- проводящему патрубку 12, в котором установлен завихритель 13, газовый поток закручивается, распыливает жидкость на мелкие капли. Образовавшаяся газожидкостная смесь, благодаря предварительной закрутке, безударно, равномерно и плавно распределяется по спирально-коническим каналам 11.

При этом под действием центробежных сил жидкие капли отбрасываются на вогнутые поверхности спирально- конических перегородок 10, образуют жидкую пленку, увлекаемую газом в движение по спирально-коническим траекториям сверху вниз. Под действием центробежных сил жидкость передавливается с вогнутой на выпуклую по- верхность каждой спирально-конической перегородки 10, перемещаясь из расположенных ближе к центру каналов 11 в соседние каналы 11, расположенные дальше от центра (фиг.2 и 3). С вы- пуклой поверхности каждой перегородки 10 жидкость срывается, распылива- ется газовым потоком и отбрасывается центробежными силами на вогнутую поверхность наружной перегород- ки 10 этого канала и так далее до тех пор, пока жидкость выйдет из контактного устройства 1 в сепаратор 2. При этом реализуется перекрестное движение фаз (фиг.З).

Благодаря спирально-конической форме контактных каналов 11 происходит закручивание газожидкостного потока на выходе из контактного устройства 1 и последующее разделение газа и жидкости под действием центрот бежных и инерционных сил. Жидкость

выводится из аппарата через штуцер 6, а газ - через штуцер 7.

Выполнение ограничивающих объем контактного устройства крышек в виде конусов, а криволинейных перегородок в виде перфорированных конических спиралей, выполнение ширины и шага криволинейных каналов постоянными и реализует перекрестное движение фаз, что повышает движущую силу процесса массопередачи и его интенсивность. Кроме того, непрерывный поток (дождь) жидких капель, переходящих с выпуклой поверхности внутренних перегородок спирально-конических каналов на вогнутые поверхности их наружных перегородок, значи-i тельно увеличивает суммарную поверхность контакта фаз, реализует ударный струйно-капельный режим их взаимодействия, при котором интенсивность процессов значительно возрастает .

Формула изобретения

1.Тепломассообменный аппарат, включающий контактное устройство с ограничивающими его объем крышками, между которыми размещены криволинейные каналы, образованные криволинейными перегородками, напротив входных кромок которых установлены распылители, корпус с патрубками для подвода и отвода фаз, отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности тепломассообмен- ных процессов за счет организации перекрестного движения фаз, струйно- капельного режима их взаимодействия

и увеличения поверхности контакта фаз, ограничивающие объем контактного устройства крышки выполнены в виде конусов, а криволинейные перегог родки выполнены перфорированными в виде конической спирали, ширина и ша криволинейных каналов выполнены постоянными.

2,Аппарат по п. отличающийся тем, что он снабжен завих рителем, установленным в газоподво- дящем патрубке.

Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам, применяемым в химической и других смежных отраслях промышленности,и позволяет повысить интенсивность тепломассообменных процессов за счет организации перекрестного движения фаз, струйно-канального режима их взаимодейстия и увеличения поверхности контакта фаз. Ограничивающие объем контактного устройства крышки выполнены в виде конусов, а криволинейные перегородки выполнены перфорированными в виде конической спирали, при этом ширина и шаг криволинейных каналов постоянны. В аппарате установлен также завихритель в газоподводящем патрубке. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Жидкость

Газ

Жидкость

ФагЗ