Устройство для получения парогазовых смесей Советский патент 1989 года по МПК B01F3/04 

Изобретение относится к смешению парогазовых смесей и может быть использовано в промышленных установках для синтеза различных веществ при малом расходе сырьевой массы, в системах постановки научного эксперимента, например, на микропилотных установках, в автоматизированных системах научных химико-технологических исследований, в хроматографии, а также в других областях.

Цель изобретения - стабилизация концентрации и давления парогазовой смеси.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 2; на фиг. 4 - узел II на фиг. 1; на фиг. 5 - головка ввода жидкости.

Устройство состоит из корпуса 1 с термо- изолятором 2, внутри которого расположен блок 3, и с укрепленными в нем, например, при помощи двух металлических крышек 4

двумя плоскими электронагревательными элементами 5. В блоке 3 расположена камера 6 испарения-смешения, в которой по ходу парогазовой смеси размещен пакет металлических сеток 7. С одной стороны в камере 6 смещения-испарения в монтажном щтуцерё 8 установлена головка 9 ввода с входными штуцерами 10 и 11 для ввода жид- косТи и хладагента соответственно и выходным штуцером 12 для вывода хладагента. С другой стороны в камере 6 закреплен в щтуцерё 13 вкладыш 14 с выходным щтуце- ром 15, в котором размещена насадка 16. При помощи теплоизолирующих прокладок 17 и резйбового соединения 18 вкладыш 14 прикреплен к корпусу 1. В блоке 3 размещен теплообменник 19 для предварительного нагрева газа, который сообщен с одной стороны с каналом 20 и через отверстие 21 - с камерой 6, а с другой - с входным отверстием 22. Устройство содержит также термо4

00 Х) СХ)

ьо

метр 23 сопротивления, предназначенный для измерения температуры блока 3. Электронагревательные элементы 5 выполнены, например, из нихромовой проволоки 24, навитой на слюдяной каркас 25, и размещены между фиксирующими слюдяными прокладками 26, положение которых зафиксировано в латунном.корпусе 27.

Головка 9 ввода состоит из корпуса 28, с одной стороны которого закреплен ниппель 29 с гайкой 30, и из двух коаксиально расположенных трубок рубашки 31 охлаждения, подача хладагента в которую осуществляется через штуцер 11 ввода, а отвод - через птуцер 12 вывода, причем рубащка 31 ох- лаждения и щтуцеры 11 и 12 укреплены в корпусе 28. На наружной трубке рубагпки охлаждения 31 укреплен фланец 32 с гайкой 33, при помощи которых головка ввода 9 крепится в монтажном штуцере 8. Кроме того, головка 9 ввода включает в себя рас- положенную коаксиально с рубашкой 31 охлаждения капиллярную трубку 34 с входным штуцером 10 и выходным отверстием 35, которая укреплена одним своим концом в ниппеле 29, а другим - в наконечнике 36, при- чем наконечник прикреплен в наружной трубке рубашки 31 охлаждения.

Устройство работает следующим образом.

Блок 3, находящийся в слое термоизолятора 2, нагревается при помощи двух электронагревателей 5 до температуры, несколько превышающей температуру кипения испаряемой жидкости. Температура нагрева контролируется с помощью термометра 23 сопротивления. Жидкость под давлением подают через входной штуцер 10 по капилляр- ной трубке 34 головки 9 ввода к выходному отверстию 35, через которое жидкость попадает на пакет металлических сеток 7, расположенный в камере 6 испарения - смешения, при этом жидкость, проходящая по капиллярной трубке 34, непрерывно охлаждается хладагентом, например водой, прокачиваемой по рубашке 31 охлаждения через штуцеры 12 и 11, до температуры, не превышающей температуру кипения охлаждаемой жидкости.

К той же камере 6 через входное отверстие 22 подают рабочий газ, предварительный нагрев которого осуществляется в теплообменнике 19, причем выходное отверстие 21 канала 20, через которое рабочий газ поступает в камеру 6, находится в непосредственной близости от выходного отверстия 35 головки 9 ввода. Охлажденная жидкость поступает через выходное отверстие 35 к расположенному в камере 6 пакету металлических сеток 7. На пакете 7 имеется некоторый перепад температуры, зависящей от температуры и расхода жидкости, температуры блока 3, температуры и расхода газа, причем минимальная температура приходится на сетки, находящиеся в непосредственной близости от отверстия 35, так как на эти сетки постоянно подается поток охлажденной жидкости, а максимальную температуру имеют сетки, наиболее удаленные от отверстия 35. Благодаря наличию указанного градиента температуры по ходу образующейся парогазовой смеси, процесс испарения жидкости протекает плавно без ее вскипания на сетках. Жидкость, поступающая через отверстие 35, подхватывается рабочим газом, имеющим высокую скорость, и распределяется по поверхностям сеток пакета 7. Двигаясь вдоль пакета 7, жидкость полностью испаряется, и за пакетом 7 образуется однородная по составу парогазовая смесь, в которой полностью отсутствуют скачки по концентрации и давлению, обусловленные процессами кипения жидкости. Таким образом, в камере 6 происходит испарение жидкости и одновременно смещение образующегося пара с предварительно нагретым газом. С целью наиболее полного смешения пара и газа в парогазовой смеси, образующейся после прохождения пакета сеток 7, за последним помещен вкладыщ 14, заполненный насадкой 16, после прохождения которых парогазовая смесь отводится через выходной штуцер 15.

Формула изобретения

Устройство для получения парогазовых смесей, содержащее корпус, расположенные внутри него блок с теплообменником предварительного нагрева газа и камеру испарения-смешения, соединенные каналом, капиллярную трубку для подачи жидкости в камеру испарения-смешения и штуцеры для ввода и вывода газа и парогазовой смеси, отличающееся тем, что, с целью стабилизации концентрации и давления парогазовой смеси на выходе из устройства, оно снабжено последовательно расположенными по ходу парогазовой смеси в камере смешения- испарения пакетом металлических сеток и вкладышем с насадкой, на свободном конце которого установлен штуцер для вывода парогазовой смеси, при этом капиллярная трубка снабжена рубашкой охлаждения.

/ J /

/ / / /

8 И 6 7

/J 17 J8 76

Изобретение относится к смещению парогазовых смесей и может быть использовано в различных отраслях промышленности, позволяет стабилизировать концентрацию и давление парогазовой смеси. Устройство состоит из корпуса, расположенного внутри него блока с теплообменником предварительного нагрева газа, и камеры смещения-испарения, соединенных каналом, капилярной трубы для подачи жидкости в камеру смещения-испарения. Устройство снабжено последовательно расположенными по ходу парогазовой смеси в камере смещения-испарения пакетом металлических сеток и вкладышем с насадкой, на свободном конце которого установлен штуцер для вывода парогазовой смеси, а капиллярная трубка снабжена рубашкой охлаждения. На пакете металлических сеток имеется некоторый перепад температуры, зависящий от температуры и расхода жидкости и газа, благодаря наличию указанного градиента температуры, процесс испарения протекает плавно, без вскипания на сетках. 5 ил.

А-А

gju3.2

(.1

I

27 26 26

дуивз

фигЛ