Пенный аппарат Советский патент 1991 года по МПК B01D47/04 

1

(21)4664146/26

(22)12.01.89

(46) 23.06.91 . Бюл. К4 23

(71)Харьковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института жиров

(72)Е.А.Боровик

(53)621.928.97 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР К 691164, кл. В 01 D 47/04, 1979.

(54)ПЕННЫЙ АППАРАТ

(57)Изобретение относится к аппаратам для проведения процессов тепломассообмена в системе га - жидкость для очистки газа от твердых или жидкий частиц, может быть использовано

в химической, нефтехимической, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности и позволяет интенсифицировать тепломассообмен и повысить производительность аппарата за счет турбулитации газожидкостной среды на тарелке и организации поперечного перемешивания среды на ней. Пенный аппарат состоит из корпуса с патрубками, внутри которого расположены тарелка, перфорированная отверстиями, и размещенный над ней стабилизатор пены (СП). СП установлен с возможностью вращения вокруг вертикальной оси и снабжен приводом колебательного вращательного движения. Радиальные элементы СП выполнены с коническими отверстиями с углом конусности 60 - 90°. При колебательном вращательном движении СП турбулиэует среду на тарелке, создает направленные окружные потоки, что интенсифицирует тепло- массоперенос и повышает производительность. 3 ил.

(Л

Изобретение относится к аппаратам для проведения процессов тепломассообмена в системе газ - жидкость для очистки газа от твердых или жидких частиц и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является интенсификация тепломассообмена и повышение производительности аппарата за счет турбулизации газожидкостной среды на тарелке и организации поперечного перемешивания среды на ней.

На фиг. 1 изображен пенный аппарат, общий вид; на фиг. 2 - разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - фиг. 2.

уз art I на

05

сл

-vl

ND

Пенный аппарат содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 и 4 патрубками. Внутри корпуса 1 размещена тарелка 5, перфорированная отверстиями, над которой на оси 6 с возможностью вращения в подшипнике 7 установлен стабилизатор пены. Стабилизатор пены состоит из радиальных элементов 8 и поперечных перегородок 9, установленных перпендикулярно друг к другу. Радиальные элементы 8 перфорированы коническими отверстиями с углом конусности А 60-90°.

316

На корпусе 1 размещен привод 10 колебательного вращательного движения стабилизатора пены электромагнитного типа, состоящий из двух установленных с аксиальным зазором соленоидов, между которыми размещен один из радиальных элементов 8, выполненный из маг- нитопроводного материала. В верхней части корпуса 1 установлено орошающее устройство 11, выше которого размещен также сепаратор 12 газа от капель жидкости.

Аппарат работает следующим образом.

Охлаждаемый и/или абсорбируемый жидкостью газ поступает через входной патрубок 2 в корпус 1. Одновременно через орошающее устройство 11 в верхнюю часть корпуса 1 подается жидкость Проходя через перфорирующие отверстия тарелки 5, газ вступает в контакт с жидкостью, в виде тонкого слоя распределенной на тарелке. При таком взаимодействии над тарелкой 5 в пре- делах высоты стабилизатора пены образуется высокоразвитый пенный слой, в котором интенсивно протекают процессы тепломассообмена.

Во время работы аппарата на два соленоида электромагнитного привода 10 поочередно подают импульсы постоянного тока. При этом магнитопровод- ный радиальный элемент 8 поочередно притягивается то к одному, то к другому соленоиду, и таким образом стабилизатор пены приобретает колебательное вращательное движение вокруг оси 6.

При колебательном вращательном движении стабилизатора пены его ра- диаЛьные элементы и поперечные перегородки взаимодействуют с газ. жидкостным слоем на тарелке 5, интенсивно турбулизируя его, что увеличивает скорость тепломассообмена системы газ - жидкость и повышает производительность аппарата.

Одновременно радиальными элементами 8 стабилизатора пены создаются также окружные потоки среды на тарелке.

Происходит это за счет различия гидравлического сопротивления фронтальных поверхностей радиальных элементов 8. Так, при движении элемен- тов 8 по часовой стрелке (см.фиг. 2 и 3) сопротивление поверхности 13, на которой перфорирующие концевые

2

.

Q 5

„

5

0

0

174

отверстия располагаются меньшим основанием, будет больше сопротивления поверхности 14 с большим основанием конусных отверстий при движении элементов 8 против часовой стрелки. Как показали исследования, при выполнении конических отверстий с углом конусности 60-90° это различие в сопротивлении составляет 30-35%.

За счет различия в гидравлическом сопротивлении у поверхности радиальных элементов 8 создается градиент давления, направленный в данном случае против часовой стрелки, и среда на тарелке 5 перемещается по часовой стрелке. Угол конусности 60-90° является оптимальным.

При выполнении угла конусности /i 60т90 различие в гидравлическом сопротивлении поверхностей радиальных элементов 8 максимально, следовательно максимальны окружные потоки жидкости на тарелке, и, как следствие, при этих значениях угла конусности достигается максимальная эффективность тепломассопереноса.

Создание направленных окружных потоков среды на тарелке 5 способствует выравниванию концентрационных профилей на тарелке и повышению тем самым скорости тепломассообмена и производительности аппарата.

Таким образом, стабилизатор пены выполняет функцию как собственно стабилизатора, препятствующего образованию волн на поверхности тарелки и созданию развитой пенной структуры, так и функцию турбулизации газожидкостной среды на тарелке и организации поперечного перемешивания среды .на ней.

Очищенный охлажденный газ отделяется от мелкодисперсных капель в сепараторе 12 и отводится из аппарата по патрубку 3.

Таким образом, изобретение позволяет интенсифицировать процесс тепломассообмена и увеличить производительность.

Формула изобретения

Пенный аппарат, включающий корпус с входными и выходными патрубками, внутри которого расположены тарелка, перфорированная отверстиями, и ячеистый стабилизатор пены, размещенный над ней и выполненный из радиальных I

Фиг/

Фиг. 2

13

/Л7л

к

8

8

Ю

Фиг.З