Тепломассообменный аппарат Советский патент 1990 года по МПК B01D3/28 

рат содержит вертикальный корпус 1, трубы 2 с распределителями 15, распределительную камеру 3. Распределительная камера 3 содержит кольцевой карман 4, направленный свободными кромками 5 вниз, дополнительную цилиндрическую обечайку 6, установленную с зазором к корпусу распределительной камеры, а также распределительный диск 7 с перфорацией 8 в периферийной части и с центральным патрубком 9 для прохода газа. Распределительный диск 7 в сочетании с

дополнительной цилиндрической обечайкой 6 образуют приемный карман для жидкости 10, соединенный с плоскостью трубной решетки кольцевым сифонным каналом 11. Межтрубное пространство аппарата служит для подачи теплоносителя. Устройство распределительной камеры обеспечивает пульсирующую подачу жидкости в трубы 2, где пленка жидкости опускается вниз в режиме нисходящего прямотока с газом. Скорость газа в трубах 2 до 20-30 м/с. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов тепломассообмена, протекающих в системе газ (пар) - жидкость, и может быть использовано для проведения абсорбции, десорбции, охлаждения и очистки газов в химической, нефтехимической и смежных отраслях промышленности. Цель изобретения состоит в повышении эффективности тепломассообмена и надежности работы аппарата за счет пульсирующей подачи жидкости. Аппарат содержит вертикальный корпус 1, трубы 2 с распределителями 15, распределительную камеру 3. Распределительная камера 3 содержит кольцевой карман 4, направленный свободными кромками 5 вниз, дополнительную цилиндрическую обечайку 6, установленную с зазором к корпусу распределительной камеры, а также распределительный диск 7 с перфорацией 8 в периферийной части и с центральным патрубком 9 для прохода газа. Распределительный диск 7 в сочетании с дополнительной цилиндрической обечайкой 6 образуют приемный карман для жидкости 10, соединенный с плоскостью трубной решетки кольцевым сифонным каналом 11. Межтрубное пространство аппарата служит для подачи теплоносителя. Устройство распределительной камеры обеспечивает пульсирующую подачу жидкости в трубы 2, где пленка жидкости опускается вниз в режиме нисходящего прямотока с газом. Скорость газа в трубах 2 до 20-30 м/с. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов тепломассо- обмена, протекающих в системе газ (пар) - жидкость, и может быть ис- цользовано для проведения абсорбции, десорбции, охлаждения и очистки газов в химической, нефтехимической и смежных отраслях промышленности в частности в производстве серной кислоты на стадии абсорбции триоксида серы.

Цель изобретения - повышение эффективности тепломассообмена и надежности работы путем турбулизации v стекающей пленки пульсирующей подачей жидкости.

На чертеже приведена верхняя част тепломассообменного аппарата, продольный разрез.

Аппарат содержит корпус 1, трубы 2 внутреннего тепломассообменника и распределительную камеру 3. Распределительная камера содержит кольцевой карман 4, направленньй свободными кромками 5 вниз, дополнительную цилиндрическую обечайку 6, установ1 ленную с зазором к корпусу распреде- лительной камеры, а также распределительный диск 7 с перфорацией 8 в периферийной части и с центральным пат рубком 9 для прохода газа. Распределительный диск 7 в сочетании с дополнительной цилиндрической обечайко 6 образуют приемный карман 10 для жидкости сообщенный с плоскостью трубной решетки кольцевым сифонным каналом 11.

В верхней части распределительной камеры расположены штуцеры 12 и 13 для ввода газа и жидкости. Для обеспечения пленочного течения

30

20 25

д§

35

40

50

55

жидкости на каждой из теплообменных труб 2, концы которых закреплены в трубной решетке 14, установлены индивидуальные распределители 15 (например, щелевого типа).

Корпус 1 аппарата снабжен штуцерами 16 для подвода и отвода теплоносителя в его межтрубное пространство (на чертеже показан один).

Газ в аппарат может подаваться как снизу, так и сверху, поэтому в аппарате в принципе возможен как нисходящий прямоток фаз, так и их противоток.

Устройство работает следующим образом.

Реакционная жидкость и газ подаются в аппарат прямотоком. Реакционный газ через штуцер 12 подается Б распределительную камеру 3 и далее проходит через центральный патрубок 9 распределительного диска 7 и равномерно распределяется по всему сечению аппарата.

Реакционная жидкость через штуцер 13 поступает в распределительную камеру 3, в приемный карман 10 на распределительном диске 7. Далее через перфорацию 8 часть жидкости поступает на трубную решетку 14 и, проходя через распределители 15, стекает по трубам 2 в виде пленки, где жидкость взаимодействует с газовым потоком.

При больших нагрузках по жидкости наряду с постоянным орошением через перфорацию 8 в распределительном диске 7 по кольцевому сифонному каналу 11 происходит пульсирующая подача жидкости на трубную решетку 14 и далее в трубы 2.

Пульсации орошения создаются таким образом.

Вначале в приемном кармане 10 имеется уровень жидкости достигающий нижних кромок 5 кольцевого кармана 4. Жидкость по кольцевому сифонному каналу 11, образованному корпусом 1 и дополнительной цилиндрической обечайкой 6, не проходит. По мере поступления жидкости из штуцера 13 уровень ее поднимается до верхней кромки дополнительной цилиндрической обечайки 6 и начинает перетекать через нее. Далее все сечение кольцевого сифонного канала 11 заполняется жидкостью. Происходит запуск устройства.

В короткий промежуток времени жидкость кольцевой струей сбрасывается на трубную решетку 14, что сопровождается повышением ее уровня и увеичением, подачи в трубы 2. При этом жидкость на диске 7 снова падает до уровня нижней кромки 5 кольцевого кармана 4. Поступление жидкости по сифонному кольцевому каналу 11 прекращается. Поскольку жидкость продолжает поступать из штуцера 13, уровень ее вновь поднимается и описанный цикл повторяется. Этому соответствует циклическое изменение слоя жидкости на трубной решетке, а значит ульсирующая подача жидкости в трубы 2.

Пульсирующая подача жидкости обесечивает более качественное орошение, при котором сухих участков теплооб- енной поверхности труб не остается. Пульсирующая подача орошения до- олнительно турбулизирует стекающую пленку, нарушает пристенную ламинарную структуру, усиливает волнообразование, что способствует повышению эффективности тепломассообмена и надежности работы аппарата.

Таким образом, использование предагаемого аппарата обеспечивает по равнению с известными за счет пульирующей подачи жидкости повышение

эффективности тепломассообмена, уменьшая размеры, а значит и металлоем- кость аппарата, повышение надежности работы аппарата, увеличивая межремонтный пробег и увеличивая срок его службы.

Кроме того, конструкция аппарата проста и технологична, отсутствуют какие-либо подвижные части. Создание пульсаций не требует подвода полнительной энергии извне.

Указанные преимущества позволяют сократить расходы, как на изготовление, так и на последующую эксплуатацию аппарата, за счет чего снижается себестоимость выпускаемой продукции.

Формула изобретения

20

5

0

и снабжена установленным в ней диском с размещенными над ним патрубком для прохода газа с образованием дополнительного приемного кармана, который сообщен с полостью над трубе ной решеткой кольцевым сифонным каналом.

5

0