Тепломассообменный аппарат Советский патент 1993 года по МПК B01D3/22 

Изобретение относится к устройствам для проведения мэссообменных процессов в системах газ (пар)-жидкость, таких как, абсорбция, десорбция,ректификация и др.

Целью изобретения является интенсификация тепломассообмена за счет увеличения движущей силы процесса и повышение пропускной способности путем деления газового потока на основной и байпасный.

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

Теплообменный аппарат содержит корпус 1, тарелки с переливными устройствами 2 и основаниями 3. На.основаниях тарелок установлены наклонные парные пластины 4, между которыми в основаниях тарелок выполнены щели 5, которые совместно с пластинами 4 образуют каналы 6 для прохода байпасного газового (парового) потока.

Щели на соседних тарелках расположены в шахматном порядке по высоте колонны. Каналы 6 могут быть выполнены с разрывами 7 для выравнивания высоты статического слоя жидкости в зонах контакта S. Линия пересечения 9 воображаемых продолжений наклонных пластин удалена от основания 3 тарелки на расстояние д 10- 110 мм. Величина параметра. д обусловлена следующими соображениями.

Для примера рассмотрим прямоугольный элемент тарелки с перфорированным основанием 400 х 1000 мм и свободным сечением 20%. При плотности орошения 5 м3/м ч и сопротивлении 200 Па тарелка обеспечивает расход газа (пара) 0,8 м/с (в качестве ра- бочиХ Сред приняты вода и воздух). В таблице приведены показатели повышения пропускной способности аппарата с изменением величины д , при наклоне пластин 4 к плоскости основания 3-75%.

00

о

л

ел со

00

Из приведенных данных видно что выполнение 6 менее 10 мм приводит к незна- чительному повышению пропускной способности и достигнутый эффект практически компенсируется затратами на изготовле- ние устройства. Повышение пропускной способности аппарата более чем в 2 раза может привести к резкому снижению эффективности аппарата вследствие нарушения ор- ганизации движения потоков в аппарате. Аналогичный анализ работы аппарата при этих конструктивных и технологических параметрах (свободном сечении тарелки, угле наклона пластин, плотности орошения) определил диапазон изменения величины 5,

Теплообменный аппарат работает следующим образом.

Жидкость поступает на верхнюю тарелку и движется по ней к сливному карману вдоль рабочих зон 8 между наклонными пла- стинами. Затем через переливное устройство 2 поступает на нижележащую тарелку. Газовый (паровой) поток движется снизу вверх, противотоком с жидкостью в целом по колонне и перекрестным током а преде- лах контактной ступени. Часть газового потока, проконта.ктировав с жидкостью в рабочей зоне 8 ступени, направляется в бай- пасный канал 6 вышележащей тарелки, а другая часть, прошедшая через байпасный канал - в рабочую зону вышележащей тарелки, что способствует повышению движущей силы процесса. Причем выделение байпасного потока газа (пара) обеспечивает оптимальные рабочие скорости газового (парового) потока в рабочих зонах при высоких нагрузках легкой фазы в целом по аппарату, Таким образом, использование предлагаемого решения позволяет интенсифицировать тепломассоперенос и повысить пропускную способность аппарата.

Формула изобретения

1. Тепломассообменный аппарат, включающий тарелки с переливными устройствами и основаниями с рядами элементов для прохода газа (пара), с закрепленными между рядами контактных элементов перегородками в виде парных пластин, наклоненных к плоскости основания так, что расстояние между верхними кромками пластин больше расстояния между нижними, отличающийся тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена за счет увеличения движущей силы процесса и повышения пропускной способности путем разделения газового потока на основной и байпасный, в основании тарелки между нижними кромками парных пластин выполнены щели с образованием совместно с пластинами каналов для байпасного потока газа (пара), причем щели на соседних тарелках расположены в шахматном порядке по высоте аппарата и перпендикулярно пере.- ливным устройствам-,

2. Аппарат по п. 1,отличающийся тем, что линия пересечения воображаемых продолжений наклонных пластин удалена от основания тарелки на 10-110 мм.

3. Аппарат по п. 1, о т л и ч а ю щи и с я тем, что байпасные .каналы выполнены с разрывами.

ШЛЛ

Использование: для проведения тепло- массообменных.процессов в системах газ (пар)-жидкость, таких как абсорбция, десор2 бцйя, ректификация и др. Сущность изобретения: темломассообменый аппарат содержит тарелки с лереливными устройствами и основаниями с рядами элементов для прохода газа (пара). Между рядами контактных элементов закреплены перегородки в виде наклонных парных пластин, между нижними кромками которых в основании тарелки выполнены щели. Щели совместно с наклонными пластинами образуют каналы для прохода газа (пара), причем каналы могут бить выполнены с разрывами. На соседних тарелках щели расположены в шахматном порядке по высоте колонны. Линия пересечения воображаемых продолжений наклонных пластин удалена от основания тарелки на 10-110 мм. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.