Трубчатая насадка пленочного аппарата Советский патент 1993 года по МПК B01D3/26 

Изобретение относится к насадам для пленочных аппаратов и может быть использовано в химической, биологической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является увеличение эффективности насадки.

Для достижения указанной цели в трубчатой насадке, состоящей из распределителя жидкости и цилиндрической трубы на наружной поверхности которой одета коническая втулка и винтовая спираль; на наружной поверхности витков винтовой спирали установлены продольные ребра, причем отношение высоты ребра HR к высоте витка винтовой спирали d выдерживается равным 0,3-0,8, а отношение длины дуги между ребрами SK к высоте ребра равно SR/hR 3-10.

Наличие продольных ребер на наружной поверхности витков винтовой спирали, выполнение отношения высоты ребра HR к высоте витка спирали d равным ,3- -0,8, а отношение длины дуги между ребрами к высоте ребра 3-10 позволяет достигнуть максимальной эффективности массообмена

при высоких значениях высоты выступа винтовой спирали.

Согласно экспериментальным данным представленным на фиг. 1 коэффициент массоотдачи с ростом высоты выступа витка . винтовой спирали, для насадки предлагаемой авторами увеличивается (кривая 1), тогда как для насадки принятой за прототип коэффициент массоотдачи при мм остается постоянным, что обусловлено появлением неравномерности (жгутов) на поверхности жидкостной пленки с ростом d, которые слабо перемещаются и не позволяют увеличить коэффициент массоотдачи.

При отношении ,3 высоты ребра не достаточно, чтобы погасить вращатель ное движение верхних слоев жидкостной пленки, это приводит к срыву части жидкости с поверхности насадки, что недопустимо.

При отношении ,8 происходит разрушение пленки и уменьшение эффективности в следствии резкого снижения перемешивания жидкостной пленки в радиальном направлении и образования

00

о

ел со

ю

струй между продольными ребрами. Коэффициенты массоотдачи снижаются в этом случае на 15-20%.

Обеспечение отношения длины дуги межу ребрами к высоте ребра равного 3-10 позволяет достигнуть максимальные коэффициенты массоотдачи. Жидкостная пленка перемещаясь по винтовой спирали приобретает вращательно-поступательное движение и неоднократно обтекает продольные ребра интенсивно при этом перемешивается, вследствие образования отрывных циркуляционных вихрей за ребром.

При выполнении отношения менее трех перемешивание жидкости снижается из за отсутствия отрывных циркуляционных жидкостный вихрей, что снижает коэффициент массотдачи в 1,1-1,3.

При выполнении отношения, более десяти снижается интенсивность образования отрывных циркуляционных жидкостных вихрей, что уменьшает коэффициенты массоотдачи приближая их к значениям полученным на насадке принятой за прототип (см. фиг. 1).

На фиг. 1 изображена зависимость коэффициента массоотдачи от высоты витка d винтовой спирали; на фиг. 2 -схема трубчатой насадки пленочного аппарата; на фиг. 3 - разрез рубчатой насадки.

Трубчатая насадка пленочного аппарата состоит из распределителя жидкости 1 и цилиндрической трубы 2 на наружной поверхности, которая навита винтовая спираль 3, в верхней части установлена коническая втулка 4. На наружной. поверхности витков винтовой спирали 3 установлены ребра 5.

Диаметр цилиндрической трубы выполняется равным 20-100 мм

Высота витков винтовой спирали равен 0,3-5 мм.

Длина цилиндрической трубы 0,5-6 мм.

Трубчатая насадка пленочного аппарата работает следующим образом.

Жидкость через кольцевой зазор распределителя жидкости 1 поступает на поверхность конической втулки 4 и сформировавшись в виде жидкостной пленки стекает затем по наружной поверхности трубы 2 и виткам винтовой спирали 3 при этом осуществляется контакт пленки жидкости с газом. В ходе этого жидкостная пленка

приобретает вращательно-поступательное

движение и обтекает продольные выступы

интенсивно при этом перемешивается, что

также снижает вращение жидкостной пленки и предотвращает ее срыв с поверхности трубы обуславливая тем самым устойчивое течение в широком диапазоне высоты выступа винтовой спирали и высокую эффективность.

Таким образом выполнение трубчатой насадки предлагаемой авторами позволяет существенно увеличить коэффициенты массоотдачи, что снижает длину трубчатой насадки, а следовательно уменьшает затраты

связанные с рециркуляцией жидкости, что в конечном итоге приводит к снижению себестоимости выпускаемого продукта.

30

Формула изобретения

Трубчатая насадка пленочного аппарата, содержащая распределитель жидкости и цилиндрическую трубу, на наружной поверхности которой установлена коническая втулка и винтовая спираль, отличающаяся тем, что, с целью увеличения эффективности, на наружной поверхности витков винтовой спирали установлены продольные ребра, причем отношение ребра высоты к

высоте витка винтовой спирали выдерживается равным ,3-0,8 а отношение длины дуги между ребрами к высоте ребра равно SR/hR 3 -10,

US 0.6 0,9 1,2 is fj с/.нн

Фе/г.-i 1

Использование: для проведения процессов абсорбции, десорбции очистки сточных вод, в химической, микробиологической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: жидкость в виде пленки перемещаясь между витками винтовой спирали обтекает продольные ребра, интенсивно перемешивается и контактирует с газом, 3 ил.

фие.2

фиеЗ