Вращающийся ороситель Советский патент 1991 года по МПК B01D53/18 B05B3/04 

1

(21)4624451/26 (22)26.12.88 (46)30.08.91. Бюл. №32

(71)Сумский филиал Харьковского политехнического института им.В.И.Ленина

(72)Б.Г.Холин, Л.Г.Кирный и Л.А.Хохлов

(53)66.069.83(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 432929, кл. В 05 В 3/04. 1971.

(54)ВРАЩАЮЩИЙСЯ ОРОСИТЕЛЬ

(57)Изобретение относится к массообмен- ной технике и может быть использовано в качестве устройства для распределения жидкости в насадочных массообменных аппаратах, а также в теплообменных аппаратах, например градирнях, в химической, в нефтехимической и смежных отраслях промышленности, и позволяет расширить технологические возможности оросителя в режиме самовращения труб путем равномерного пленочного или капельного распре деления жидкости по насадке Вращающийся ороситель содержит вертикальную цилиндрическую приемную камеру, соединенную с радиальными трубами с отверстиями истечения в стенке, расположенными вдоль трубы. Радиальные трубы снабжены расположенными у выходной кромки отверстий пленкообразующими элементами с криволинейной поверхностью, образующие которой параллельны горизонтальной оси трубы т.е прямой, проходящей через центр тяжести двух параллельных сечений трубы, а направляющая имеет общую для радиального ряда отверстий ориентацию кривизны относительно плоскости перемещения оси трубы. Пленкообразующие элементы могут быть общими для нескольких в радиальном ряду отверстий или иметь индивидуальное выполнение для каждого из отверстий. 8 ил.

сл

с

Изобретение относится к массообменной технике и может быть использовано в качестве устройства для распределения жидкости в насадочных массообменных аппаратах, а также в теплообменных аппаратах, например градирнях, в химической, в нефтехимической и смежных отраслях промышленности, и позволяет расширить технологические возможности оросителя в режиме самовращения труб путем равномерного пленочного или капельного распределения жидкости по насадке. Вращающийся ороситель содержит вертикальную цилиндрическую приемную камеру, соединенную с радиальными трубами с отверстиями истечения в стенке, расположенными вдоль трубы. Радиальные трубы снабжены расположенными у выходной кромки отверстий пленкообразующими элементами с криволинейной поверхностью, образующие которой параллельны горизонтальной оси трубы, т.е. прямой проходящей через центр тяжести двух параллельных сечений трубы, а направляющая имеет общую для радиального ряда отверстий ориентацию кривизны относительно плоскости перемещения оси трубы. Пленкообразующие элементы могут быть общими для нескольких в радиальном ряду отверстий или иметь индивидуальное выполнение для каждого из отверстий. 8 ил.

Изобретение относится к массообмен- ной технике и может быть использовано в качестве устройства для распределения жидкости в насадочных массообменных аппаратах, а также в теплообменных апаратах, градирнях в химической, в нефтехимической и смежных отраслях промышленности.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей оросителя в режиме самовращения труб путем равномерного пленочного или капельного распределения жидкости по насадке.

На фиг. 1 показан общий вид вращающегося оросителя реактивного типа; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - сечение 6-Б на фиг.1; на фиг.4 - то же: на фиг.5 - общий вид

вращающегося оросителя с пленками жидкости, направленными вниз; на фиг.6 - то же, вид сверху; на фиг.7 - сечение В-В на фиг.5; на фиг.З - труба с пленкообразующими элементами, в аксонометрии.

Вращающийся ороситель (фиг.1, фиг.2, фиг.5, фиг.6) содержит вертикальную цилиндрическую приемную камеру 1, связанную с радиальными трубами 2 с отверстиями 3 истечения в стенке, расположенными вдоль трубы. Камера 1 с трубами 2 подвешены нг валу 4, связанном с узлом 5 подшипников, в котором осуществляется вращение труб 2 вокруг вертикальной ос,и.

Радиальные трубы 2 снабжены расположенными у выходной кромки отверстий 3

Jo

xj

GO

vi vj

пленкообразующими элементами б с криволинейной поверхностью, образующие которой параллельны горизонтальной оси трубы, т.е. прямой проходящей через центр тяжести двух параллельных сечений трубы, а направляющая имеет общую для радиального ряда отверстий ориентацию кривизны относительно плоскости перемещения оси трубы 2.

Пленкообразующие элементы б могут быть общими для нескольких в радиальном ряду отверстий 3 или же иметь индивидуальное выполнение для каждого из отверстий (фиг.5, фиг.8).

Для ввода жидкости в ороситель ис- пользуется смещенный от оси вращения камеры 1 патрубок 7, связанный со стаканами 8 или имеющий автономное крепление,

В зависимости от требований по распределению.жидкости, а также от располо- жения исходного сечения насадки пленкообразующая поверхность элементов 6 выполняется в периферийной части с горизонтальным или вертикальным участком (фиг.З, фиг.7), а также с участком поверхно- сти наклонной к указанным плоскостям. Для крепления оросителя в аппарате используют фланец 9.

Вращающийся ороситель работает следующим образом.

Жидкость по смещенному от оси вращения патрубку 7 подается в камеру 1, откуда попадает в трубы 2 и истекает затем из отверстий 3 в стенке трубы 2 в виде отдельных струй, которые, попадая на располо- женные у отверстий 3 пленкообразующие элементы 6 трансформируются при течении по криволинейной поверхности в тонкие пленки.

Стекающие с пленкообразующих эле- ментов 6 пленки жидкости, как показано на фиг.З, передают трубам 2 определенный момент импульса, приводящий трубы 2 с камерой 1 во вращательное движение вокруг оси оросителя. С учетом реактивного вращения труб жидкость в такой конструкции оросителя вводится в камеру 1 по патрубку 7 с моментом импульса достаточным для компенсации вредных сопротивлений, возникающих в узле 5 вращения и при движении труб в газовой среде.

Так как скорость жидкости, стекающей с пленкообразующих элементов, и окружная скорость труб примерно равны, на насадку жидкость будет спадать в виде пленок, абсолютная скорость которых близка к нулю.

В описанном режиме распределения жидкости по насадке отдельными пленками обеспечивается работа оросителя при низких плотностях орошения, а также при больших пооизводительностях. когда необходимо выполнять в трубах большие отверстия во избежание их забивки содержащимися в жидкости крупными инородными телами, т.е. загрязнениями, или же когда отверстия располагаются в несколько рядов на одной трубе, например, коробчатой формы, как показано на фиг.4.

Таким использованием трубы оросителя достигается увеличение числа спадающих на насадку пленок жидкости без увеличения числа труб.

В конструкции оросителя, приведенной на фиг.5, фиг.6, получение положительного реактивного момента не достигается, поэтому вращение оросителя обеспечивается жидкостью, вводимой на смещенному от оси вращения камеры 1 патрубку 7, жидкость, поступающая из камеры 1 в трубы 2 истекает, затем из отверстий 3 попадает на криволинейную поверхность пленкообразующих элементов 6, при взаимодействии с которыми растекается в виде пленки, спадающей вниз, орошая насадку отдельными осесимметричными потоками. При равенстве моментов импульсов стекающей с элементов 6 жидкости и вводимой по патрубку 7, с учетом компенсации последним указанных выше вредных сопротивлений, ороситель будет работать в режиме самовращения и саморегулирования равномерности распределения жидкости.

При этом, несмотря на то, что скорость истечения жидкости из отверстия будет пропорциональна расстоянию оси каждого из отверстий от оси вращения в каждой из кольцевых зон, распределение жидкости пленками будет равномерным по плотности орошения.

Характерным для предложенного вращающегося оросителя является то, что благодаря выполнению пленкообразующих элементов с криволинейной поверхностью, образующие которой параллельны горизонтальной оси трубы, а направляющая имеет общую для радиального ряда отверстий ориентацию кривизны относительно плоскости перемещения оси трубы, обеспечивается орошение спадающими пленками жидкости насадки при разном расположении исходного орошаемого сечения.

Кроме того, в необходимых случаях возможно создание условий для последующего дробления пленки на отдельные капли, т.е. обеспечить капельное распределение жидкости по сечению аппарата.

Таким образом, использование предлагаемого вращающегося оросителя, по сравнению с известным, позволяет обеспечить

равномерное пленочное или капельное распределение жидкости по насадке в массо- обмонных аппаратах с низкими плотностями орошения, а также в аппаратах с большими нагрузками по жидкости, где требуется равномерное распределение жидкости по сечению аппарата, что в конечном итоге позволяет расширить технологические возможности вращающихся оросителей и за счет этого расширить область их применения.

Формула изобретения Вращающийся ороситель, включающий установленную с возможностью вращения вертикальную приемную камеру, соединенную с радиальными трубами с отверстиями истечения в стенке, и патрубок ввода жидкости, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей оросителя в режиме самовращения труб путем равномерного пленочного или капельного распределения жидкости по насадке, он снабжен установленными у отверстий истечения пленкообразующими

элементами с криволинейной поверхно стью, образующие которой параллельны горизонтальной оси трубы, а направляющая имеет общую для радиального ряда отвер- стир ориентацию кривизны относительно

плоскости перемещения оси трубы.

Фи.1

ВидА

I

Фиг.2

I

и

Л.

iOt

Ј Щ

х х .ч л л х о хх v XX;

2WxWxS

1 Г

Р

1 J,

rf рI L

j „| ,™™.,1L

|

L

г|г:

Щ

9-9

I L

,™™.,1L

S 55 S1SS2 SSJ

} Ј

1

Jl

Utff

S

Ј ™&

2

9-9

iUCI9l