Насадка для тепломассообменных аппаратов Советский патент 1991 года по МПК B01J19/32 B01D3/26 

Изобретение относится к устройствам для проведения тепломассообменных процессов в системе газ - жидкость и может быть использовано в тепломассообменных аппаратах для проведения процессов ректификации, абсорбции, десорбции и нефтеперерабатывающей, химической, газовой и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - увеличение производительности за счет организации прямоточного движения фаз в зоне контакта.

На фиг. 1 показана насадка, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - эпитрохоиды с двумя ветвями; на фиг. 4 - то же, с тремя ветвями.

Насадка включает вертикальный цилиндр 1 и размещенный внутри перевернутый стакан 2 с перфорированной у торцов боковой поверхностью. Стакан снабжен несколькими горизонтальными прорезями в одной плоскости, по обе стороны от которой он деформирован так, что образует две противоположно ориентированные эпитрохоиды. В плоскости прорезей между цилиндром 1 и стаканом 2 установлена перегородка 3 с отверстием, соответствующим форме сопряженных эпитрохоид. Эпитрохоиды имеют две или три, или четыре и более ветви.

Насадка работает следующим образом.

Элементы насадки расположены в аппарате по высоте один над другим соосно и без зазоров. Газ поступает в рассматриваемый элемент насадки с нижерасположенного и движется вверх по кольцевому пространству между цилцндром 1 и стаканом 2. В плоскости перегородки 3 газ переходит во внутреннее пространство стакана и движется по нему до перфорации 4. Выходя из отверстий перфорации 4, газ встречается с жидкостью, вытекающей из отверстий перфорации 5, вышерасположенного элемента насадки и контактирует в режиме горизонтального прямотока. Отверстия перфорации 4 снабжены лепестками для создания центробежного эффекта, обеспечивающего полную сепарацию фаз после контакта.

Жидкость под действием центробежной силы отбрасывается на стенку цилиндра и в виде вращающейся пленки стекает на перегородку 3, а газ уходит в вышерасположенный элемент РПН.

В плоскости перегородки 3 жидкость перетекает во внутреннее пространство стакана 2. Далее через отверстия перфорации 5 жидкость поступает на контактирование с газом нижерасположенного элемента насадки.°

Таким образом, в плоскости перегородки происходит встречное перераспределение газового и жидкостного потока из

внешнего кольцевого канала, образованного цилиндром и стаканом, во внутренний канал, образованный цилиндром. Причем потоки газа и жидкости не встречаются и не смешиваются, что стало возможным благодаря деформации стакана по обе стороны прорезей с образованием противоположно ориентированных эпитрохоид и снабжению перегородки отверстием, соответствующим форме сопряженных эпитрохоид.

Увеличение производительности в заявляемой конструкции насадки достигается благодаря организации прямотока фаз в зоне контакта и раздельного движения потоков после контактирования. Причем для

снижения гидравлических потерь в заявляемой насадке реализован горизонтальный прямоток, исключающий, в отличие от восходящего прямотока, затраты энергии газа на транспорт жидкости вверх и создающий,

в отличие от нисходящего прямотока, развитую поверхность контакта фаз.

Заявляемая регулярная прямоточная насадка испытана на работоспособность и производительность в диапазоне изменения расхода газа от 33 до 135 м3/ч и жидкости от 10 до 173 м3/(м2- ч).

Испытания показали, что данная конструкция по сравнению с известной позволяет увеличить производительность насадки по

газу и жидкости в 1,2-1,8 раза.

Ф о р м у л а и з о б р ет е н и я v 1. Насадка для тепломассообменных аппаратов, включающая вертикальный цилиндр и размещенный внутри перевернутый стакан, отличающаяся тем, что, с целью увеличения производительности за счет организации прямоточного движения фаз в зоне контакта, стакан выполнен с горизонтальными прорезями, расположенными в одной плоскости, по обе стороны от которых он деформирован с образованием

противоположно ориентированных эпитрохоид, при этом насадка снабжена размещенной в плоскости прорезей между цилиндром и стаканом перегородкой с отверстием, выполненным по форме сопряженных эпитрохоид.

2.Насадка поп. 1,отличающаяся тем, что эпитрохоиды, имеют несколько ветвей.

3.Насадка по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что стакан выполнен перфорированным у торцов на боковой поверхности.

Изобретение относится к устройствам для проведения тепломассообменных процессов а системе газ (пар)-жидкость и может быть использовано в процессах ректификации, абсорбции, десорбции в нефтеперерабатывающей, химической, Газовой и других отраслях промышленности, Целью изобретения является увеличение производительности за счет организации прямоточного движения фаз в зоне контакта. Насадка включает вертикальный цилиндр 1 и размещенный внутри перевернутый стакан 2 с перфорированной у торцов боковой поверхностью. Стакан снабжен несколькими го