Тепломассообменный аппарат Советский патент 1989 года по МПК B01D3/32 

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов тепломассопереноса, протекающих в системе газ (пар) - жидкость, таких, как абсорбция, хемосорбция, десорбция, ректификация и др. Цель изобретения - интенсификация процесса массопереноса за счет локального повышения уровня газожидкостного слоя в зоне размещения змеевиков. Тепломассообменный аппарат содержит корпус 1 по высоте которого установлены тарелки 2 с переливными устройствами 3 и 4. Основание выполнено с отверстиями 5 и снабжено змеевиками 6 и 7, пластинами 8, 9. Переливное устройство снабжено сливной перегородкой 10. Пластины 8 выполнены в виде наклонно установленных пластин, большая сторона которых снабжена выступами, вырезами 11, при этом верхняя кромка выреза 11 расположена на одном уровне со сливной перегородкой 10, а верхняя кромка выступа расположена между верхней кромкой змеевиков 6 и 7 и сливной перегородкой 10. Целесообразно ориентировать выступы и впадины в сторону змеевиков, а кромки выступов выполнять округлыми. Для улучшения гидродинамической обстановки в пластинах целесообразно выполнять прорези, а выступы и впадины отгибать на угол 10-20° относительно друг друга. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

uz. 1

Изобретение относится к аппаратурному 1)()ормлению процессов тепломассопереноса, протекающих в системе газ (пар) - жидкость, таких как абсорбция, хемосорбция, десорбция, ректификация и др.

Цель изобретения - интенсификация про- цесса тепломассопереноса за счет локального повышения уровня газожидкостного слоя в зоне размещения змеевиков.

На фиг. 1 показан тепломассообменного слоя поддерживается за счет подпора газа и наличия сливной перегородки.

В зоне установки змеевиков 6 и 7 имеет место локальное повышение уровня газожидкостного слоя возникающее вследствие организации направленного движения жидкости на тарелках 2.

Особенностью этой организации движения жидкости на основания тарелок 2 является направление жидкости в зону расный аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - 10 положения змеевиков 6 и 7, а также ее воз- то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - схема врат в зону теплопередачи.

Совершив рециркуляционное движение в пространстве между пластиной и сливным карманом 3, а также между участками пластины, жидкость перетекает в направлении сливной перегородки 10 через впадины 13 вследствие того, что их верхние обрезы расположены ниже, чем верхние обрезы выступов 12. Расположение друг против друга выступов 12 у соседних пласотверстиями (перфорацией) 5 и змеевиками 6 20 тин обеспечивает создание локального по- и 7, расположенными параллельными ряда-вышения уровня жидкости в переток жидкости через впадины 13.

В случае отгибания выступов и впадин

организации движения жидкости на тарелке; на фиг. 4 - пластина, аксонометрия; на фиг. 5 - выполнение пластины с отогнутыми впадинами и выступами.

Тепломассообменный аппарат включает корпус 1, в котором установлены тарелки 2 с переливными устройствами, включающими приемный 3 и сливной 4 карманы. Основание каждой тарелки 2 снабжено

на жидкость воздействует газовый поток, выходящий из-под отогнутых выступов и впами, между которыми расположены пластины, имеющие горизонтальный 8 и изогнутый 9 участки. Сливной карман имеет сливную

перегородку 10. В местах расположения -- ..,

змеевиков 6 и 7 тарелки снабжены пластина- дин. Переток жидкости происходит через ми И, прекрывающими частично свобод- верхний обрез впадин 13 и клинообразные

каналы 14, где происходит дегазация двухфазного потока механическим путем, за счет того, что на пузырьки газа (пену) дейстнены в виде выступов 12 и впадин 13. зо вуют силы давления жидкостного потока, а Угол отгиба а участков пластин зависит от с другой стороны сила противодействия со

стороны стенок клинообразного канала 14. Такое воздействие способствует механическому разрушению газожидкостного слоя (пены), а соответственно, обновлению и образоль1) а 14, совпадающие по направлению с 35 анию новой поверхности контакта фаз, а кромками выступов 12. Выступы и впадины также увеличению движущей силы процесса.

Соответствие высот сливной перегородки 10 расположению уровня верхней кромки впадин 13 обеспечивает поддержание заданного уровня жидкости при перетоке ее через впадины и выступы пластин.

Исследования показали, что оптимальная разница углов р и у соответствует 10-20°. Исследования проводились на колонне 0 400 мм, мм, на системе воздух -

пает из приемного кармана переливного 5 Д добавками поверхностно-активных устройства. Газ (пар) поднимается снизу веществ (ПАВ), с помощью которого меня- вверх, проходит через отверстия 5 в осно- лось поверхностное натяжение жидкости, ваниях тарелок 2 с образованием двухфазного слоя и соответственно межфазной по-Угол отгибки участка 9 пластины а ра- верхности, через которую осуществляется вен 30°. Длина выступов 12 превыщая дли- процесс массопереноса. Для улучщения уело- 50 У впадин 13.

Пластина выполняет дополнительные функции деаэрационного устройства (деаэратора) при прохождении через нее газожидкостного потока, после чего жидкость осветляется и поступает в сливной карман 4. 55 В пространстве между сливной перегородкой 10 и пластиной жидкость дополнительно дегазируется.

Поступление осветленной (дегазированной) жидкости в переливное устройство

ное сечение основания. Пластины 8 имеют горизонтальный и изогнутый под углом участки, при этом наклонные участки выполмногих факторов и в частности физико- химических свойств жидкости и газа, высоты змеевиков и др. В местах соединения выступов и впадин выполнены прорези (канаотгибаются на соответствующие углы р, 7, с образованием клинообразного канала 14 для прохода жидкости.

Соотношение углов р и ; зависит от величины поверхностного натяжения жидкости. Кромки выступов 12 и впадин 13 выполняются скругленными.

Аппарат работает следующим образом.

Жидкость на основание тарелки 2 постувии массопередачи в таких процессах как абсорбция, сопровождающихся выделением тепла, на тарелках установлены змеевики 6 и 7, в которые подается хладагент, отводящий тепло, получаемое в результате взаимодействия фаз.

Змеевики 6 и 7 для эффективного проведения процесса отвода тепла (теплопередачи) должны находиться в газожидкостном слое. Общий уровень газо-жидкостного слоя поддерживается за счет подпора газа и наличия сливной перегородки.

В зоне установки змеевиков 6 и 7 имеет место локальное повышение уровня газожидкостного слоя возникающее вследствие организации направленного движения жидкости на тарелках 2.

Особенностью этой организации движения жидкости на основания тарелок 2 является направление жидкости в зону рас положения змеевиков 6 и 7, а также ее воз- врат в зону теплопередачи.

на жидкость воздействует газовый поток, выходящий из-под отогнутых выступов и впа -- ..,

дин. Переток жидкости происходит через верхний обрез впадин 13 и клинообразные

дает возможность увеличить пропускную способность по жидкости в целом тарелки. Для исключения провала жидкости в зоне максимального увеличения газожидкостного слоя предусмотрена установка пластин 11, перекрывающих свободного сечение тарелки.

Формула изобретения

I. Тепломассообменный аппарат, включающий корпус, по высоте которого установ- tO лены тарелки с переливными устройствами и сливными перегородками и змеевики, расположенные на основании тарелок параллельными рядами, отличающийся тем, что.

НИИ из которых выполнен с чередующимися прямоугольными выступами и впадинами, верхний обрез впадин расположен на одном уровне со сливной перегородкой, а вер.хний обрез выступа расположен между верхней кромкой змеевиков и верхним обрезом сливной перегородки.

родкой, при этом каждая пластина имеет 20 что выступы в смежных пластинах располо- горизонтальный и изогнутый участки, послед-жены друг против друга.

НИИ из которых выполнен с чередующимися прямоугольными выступами и впадинами, верхний обрез впадин расположен на одном уровне со сливной перегородкой, а вер.хний обрез выступа расположен между верхней кромкой змеевиков и верхним обрезом сливной перегородки.

А -А

Фиг. 2

Фаг. 3

Фиг.

Фиг.5