Тепломассообменный аппарат Советский патент 1989 года по МПК B01D53/18 

Изобретение относится к конструкциям тепломассообменных колонн и может применяться в химической и смежных с нею отраслях промьшшенности для проведения процессов тепломассообмена меисду газом и жидкостью.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса тепломассообмена за счет равномерного распределения жидкости по сечению аппарата.

На фиг. I приведен тепломассооб- менный аппарат, общий вид; на фиг.2- то же, вид сверху, на фиг. 3 - перераспределительная решетка, разрез.

Аппарат содержит корпус 1, патрубки ввода и вьшода жидкости 2 и 3 и газа 4 и 5, вращающийся ороситель 6 и перераспределительную решетку 7 с отверстиями 8. Патрубок 4 ввода газа расположен над насадкой, а патрубок

5 вьшода газа - над оросителем 6 и брызгоотбойником 9. Ороситель 6 выполнен из четырех лучей Ю.

Аппарат работает следующим образом.

При вращении оросителя на жидкость воздействует центробежная сила, величина которой тем больше, чем выше скорость вращения оросителя. Поэтому жидкость приобретает центробежную составляющую скорости, причем движение к стенкам сохраняется по ииерции и на начальном этапе сте- кания жидкости по насадке.

Установка перераспределительной решетки с сотовыми отверстиями позволяет погасить центробежную составляющую скорости жидкости и придать движению жидкости строго вертикапь- ,ное направление.

;о 4; со .|(

СХ)

При отношении высоты отверстий к стороне квадрата, равновеликого ев чению отверстия, не менее 0,7 нейтрализации центробежной составляющей не достигается и повышения равномерности распределения не происходит.

При отношении длины стороны равновеликого квадрата к диаметру аппарата, большем 0,025, размеры отверстий становятся слишком большими, и часть жидкости проскакивает через них без погашения центробежной составляющей скорости. При уменьшении отношения длины стороны квадрата к диаметру аппарата (и соответственно размеров отверстий) равномерность распределения увеличивается. Однако при этом увеличивается гидравлическое сопротивление решетки.

Решетка устанавливается в аппарате между оросителем); и насадкой, при этом расстояние между решеткой и насадкой принципиального значения не имеет. Расстояние от оросителя до решетки определяется конструкцией орсителя. Наилучшие результаты достигаются при минимально возможном расстоянии, определяемом лишь условием отсутствия касания деталей вращающегося оросителя и решетки.

Пример. Тепломассооб енный аппарат внутренним диаметром 3,4 м включает патрубки ввода и вывода жид кости и газа, винтовую насадку (доля свободного сечения 0,89) и вращающийся щелевой ороситель. В аппарате проводят процесс десорбции (отдув- ки) иода воздухом из подземных вод. Объемная подача воды 400 - 700 , воздуха - 70-95 тыс. .

5 0

5

0

50

Эффективность массообмена определяется как отношение достигнутой степени десорбции иода и теоретически возможной. Теоретическая степень десорбции рассчитьшается по уравнениям массопередачи, причем вода предполагается идеально распределенной по сечению аппарата (т.е., поверхность массопередачи может быть принята равной геометрической поверхности насадки). Эта величина равна: при объемной подаче воды 420 и воздуха 75 тыс. м /ч 90,5%, при объемной подаче воды 610 м /ч и воздуха 95 тыс. м /ч 91,9%.

Приводимые в таблице результаты соответствуют решетке с квадратными отверстиями, изготовленной из металлических полос.

Формула изобретения

Тепломассообменный аппарат, вклю-, чающий цилиндрический корпус, патрубки ввода и вьюода газа и жидкости, вращающийся ороситель и насадку, о т- личающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса тепло- и массообмена за счет равномерного распределения жидкости по сечению аппарата и гашения радиальной составляющей скорости жидкости, вытекающей из оросителя, аЬпарат снабжен перераспределительной решеткой с отверстиями сотовой формы, установленной между оросителем и насадкой, при этом отношение толщины решетки к длине стороны квадрата, равновеликого сечению отверстия, не меньше 0,7, а отношение длины стороны квадрата, равновеликого сечению отверстия, к диаметру аппарата меньше 0,025.

Фиг.З

Изобретение относится к конструкциям тепломассообменных колонн ,в частности, к насадочным колоннам, и позволяет повысить эффективность процесса тепломассообмена за счет равномерного распределения жидкости по сечению аппарата. Это достигается тем, что в тепломассообменном аппарате, включающем цилиндрический корпус, патрубки ввода и вывода газа и жидкости, вращающийся ороситель и насадку, между оросителем и насадкой установлена перераспределительная решетка с отверстиями сотовой формы. При этом отношение толщины решетки к длине стороны квадрата, равновеликого сечению отверстия, меньше 0,7, а отношение длины стороны квадрата, равновеликого сечению отверстия, к диаметру аппарата меньше 0,025. 3 ил., 1 табл.