Тепломассообменный аппарат Вентури Советский патент 1990 года по МПК B01D53/18 B01D47/10 

Изобретение относится к тепломас- сообменным аппаратам и может быть использовано в химической промышленности, в частности, для концентрирования кислот (например, серной кислоты) о

Цель изобретения - повышение эффективности и увеличение срока службы аппарата за счет сокращения разложения серной кислоты

На фиГо изображен предлагаемый аппарат, в котором передняя часть

срезана; на фиг«2 - разрез А-А. на на фиГоЗ - аппарат, в котором внутренняя и наружная поверхности, вставки выполнены с винтообразными направляющими,: .на фиго4 - разрез Б-Б на фиг.Зо

Аппарат содержит конфузор 1, горловину 2, диффузор 3, вставку 4, выполненную в виде комбинации конфузора (сопла) 5, диффузора 6 укороченной длины с криволинейной образующей и форсункой 7 с выходными отверстия-.

СП

со

CD

О

о: со

ми 8. Передняя кромка сопла выполнена кагшевидной формы 9, внутри которой расположена форсунка 7 Подачу слабой серной кислоты в форсунку производят через патрубок 10.

Внутренняя поверхность вставки 4. (фиг.4) снабжена винтообразной направляющей 11. Внешняя поверхность вставки 4 снабжена винтообразной направляющей 12 с шагом меньше, чем шаг внутренней направляющей. Утолщение каплевидной формы 9 (фиг.З) имеет профиль сопла 13 Лаваля.

Аппарат работает следующим об- разом.

Топочные газы из топки поступают через газоход и конфузор 1, а затем основной газовый поток поступает в перегородку через сопло 13 Лаваля и конфузор 5. Сюда же через патрубок 10 в форсунку 7 и выходные отверстия 8 поступает слабая серная кислота с концентрацией 68-70%. Так как выходные отверстия расположены за лобовой поверхностью каплевидного утолщения, то в этих участках образуется подсос, способствующий диспергированию капель слабой серной кислоты до размеров 100-400 мкм. Прохо дя затем через конфузор и диффузор вставки, с помощью винтообразных направляющих поток газа и жидкости стабилизируется, в результате чего исключаются излишние турбулизации, что обеспечивает эффективное концентрирование в режиме вытеснения.

Закрученный газожидкостный поток на выходе из перегородки стабилизирован в пространстве и не отбрасы- вается к стенкам, что исключает разложение кислоты и туманообразование далее он поступает на сепарацию.

Другая часть топочных газов проходит через зазор между корпусом конфузором 1, горловиной 2 и вставкой 4 и с помощью направляющих на внешней части перегородки закручивается и движется у стенок аппарата, предохраляя его от воздействия капел серной кислоты.

Вследствие того, что направляющи на внешней части перегородки имеют шаг меньший, чем шаг внутри перегородки, создаются предпосылки, раздел ния этих потоков (потока топочных газов на периферии аппарата и центрального потока, содержащего капли серной кислоты).

Таким образом, в предлагаемом аппарате за счет вставки, выполненной в виде комбинации форсунки, конфузо- ра и укороченного диффузора с криволинейной образуклцей с углом раскры- 1ТИЯ менее угла раскрытия диффузора аппарата Бентури или с выполнением винтообразных направляющих на внутреней и наружной поверхностях вставки достигается уменьшение разложения серной кислоты до оксидов серы за счет уменьшения турбулизации потока |И уменьшения контакта капель серной кислоты со стенками аппарата, снижение гидравлических сопротивлений в аппарате за счет профиля передней кромки конфузора и конструкции встав ви, возможность замены вставки или изготовление ее из более крррозион- ностойких материалов позволяет продлить срок службы аппарата.

Формула изобретения

1.Тепломассообменный аппарат Вентури, включающий конфузор, горловину, диффузор, коаксиально установленную вставку, патрубки ввода и вывода фаз, форсунку, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности и увеличения срока аппарата за счет сокращения разложения серной кислоты, вставка выполнена в виде конфузора и укороченного диффузора, а форсунка выполнена в виде кольца с выходными отверстиями, расположенными внутри передней по ходу газового потока части конфузора вставки, которая имеет в сечении каплевидную форму.

2.Аппарат по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что укороченный диффузор выполнен с криволинейной образующей с углом раскрытия менее угла раскрытия диффузора аппарата Вентури

3.Аппарат по п. 1, о т л и - чающийся тем,что внутренняя и наружняя поверхности конфузора и укороченного диффузора вставки выполнены с винтообразными направляющими, при этом шаг наружной направляющей больше шага внутренней направляющей, а передняя часть конфузора выполнена в виде утолщения, имекнцёго профиль сопла Лаваля.

Н

Ж

Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам и может быть использовано в химической промышленности, в частности для концентрирования кислот, например серной кислоты, и увеличить срок службы аппарата за счет сокращения разложения серной кислоты. Тепломассообменный аппарат Вентури включает конфузор, горловину, диффузор с коаксиально установленной вставкой, выполненной в виде комбинации форсунки, конфузора и укороченного диффузора. Конфузор и диффузор перегородки выполнены снаружи и изнутри винтообразными направляющими, при этом наружная направляющая выполнена с шагом, меньшим, чем шаг внутренней направляющей, а форсунка выполнена в виде кольца с выходными отверстиями, расположенными внутри передней части конфузора перегородки, выполненного в виде утолщения, имеющего каплевидный профиль в сечении, за лобовой поверхностью каплевидного утолщения, образующего в сечении форму сопла Лаваля. Укороченный диффузор может быть выполнен с криволинейной образующей с углом раскрытия менее угла раскрытия диффузора аппарата Вентури. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

W

1854В

фиг. i

иг.2

3 в

7

ue.j

7

Lt2.