Аппарат для тепломассообмена Советский патент 1993 года по МПК F28D7/00 B01D1/06 

Изобретение относится к устройствам для тепломассообмена газообразных мономеров и может найти применение в нефтехимической, химической в других областях Промышленнйсти.

Цель изобретения - увеличение эффективности тепло-и массообмена.

На фиг. 1 приведена конструкция аппарата для тепломассообмена с расширителем тороидальной формы; на фиг. 2 - то же, с расширителем цилиндрической формы.

Аппарат состоит из одной или более вертикальных труб 1 с патрубками 2 и 3 для подачи мономера, трубных решеток 4 и 5, корпуса 6, расширителя 7, патрубков 8 и 9 для ввода и вывода теплоносителя.

Расширитель, как правило, может быть выполнен сферической, цилиндрической или тороидальной формы и расположен в корпусе в месте ввода теплоносителя. Объем расширителя V определяется из соотношения

V -. KdL

W

у

И

где К (2,5-3.5) Ю 3;

d - диаметр патрубка для ввода теплоносителя, м:

L - длина труб для подачи мономера, м;

Т.- температура газообразного теплоносителя, град.К;

М - молекулярная масса теплоносителя.

Значения коэффициента К выбраны экспериментально.

Отношение длины расширителя к его диаметру составляет 0,8-1,2.

Аппарат работает следующим образом.

Газообразный мономер подается через патрубок 3 В трубу (или трубы) 1 и выводится через патрубок 2. Газообразный теплоноситель подается противотоком в патрубок 8 :через расширитель 7 по пространству между трубой 1 и корпусом 6 и выводится через патрубок 9.

00

ся

ел

ON.

ю

Следует отметить, что приемы подачи мономера и теплоносителя противотоком общеизвестны.

Зависимость эффективности тепломассообмена в предлагаемом аппарате от заявленных параметров приведена в таблице.

Из приведенной таблицы видно, что выполнение аппарата для тепломассообмена в соответствии с формулой изобретения, а именно при значении числового коэффициента в расчетной формуле (2,5-3,5) (примеры 2, 3 и 4) значении отношения длины расширителя к диаметру 0,8-1,2 (примеры 7 и 8) при вертикальном расположении труб (примеры 2-4, 7,8) независимо от диаметра выходного патрубка (примеры 11 и 12), от температуры теплоносителя независимо от числа и диаметра труб для подачи мономера (пример 16) на выходе (пример 13) при различных газообразных теплоносителях (пример 14), разной форме расширителя (примеры 2, 15 и 20) при подаче в аппарат различных мономеров (пример 16) обеспечивается увеличение коэффициентов тепло и массопередачи в 1.4 раза по сравнению с аппаратом-прототипом (пример 1). Выход за заявляемые пределы как в значении числового коэффициента в расчетной фс-рмуле (примеры 5к, 6к), так и отношении длины расширителя к его диаметру (примеры 9к, 10к), а также горизонтальное положение труб (пример 8к) и подача теплоносителя прямотоком по отношению к мономеру приводит к снижению коэффициентов тепло и массопередачи.

Таким образом, благодаря тому, что в предлагаемом устройстве корпус в месте входа теплоносителя снабжен расширителем, объем которого определяют из соотно- шения, выведенного авторами, а отношение длины которого к его диаметру составляет 0,8-1,2, Достигается повышение эффективности тепломассообмена.

Предлагаемое изобретение находится на стадии монтажа и подготовки к опытНо- промышленной проверке на п/о Нижне- камскнефтехим.

Формул а и зобретени я Аппарат для тепломассообмена газообразных :мрномеров, . содержащий корпус с патрубками входа и выхода газообразного теплоносителя, а также одну или несколько закрепленных в трубных досках вертикаль- ных труб для мономера, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса тепломассробмена, корпус в зоне размещения патрубка входа теплоносителя снабжен цилиндрическим расшири- теяем, длина которого составляет 0,8-1,2 его диаметра, а объем определяется зависимостьюч :

V KdLT/IVI, где К (2,5-3.5)-10 3,

d - диаметр патрубка входа теплоносителя; :.; ;

L - длина труб для мономера;

Т - температура теплоносителя; м.- молекулярная масса теплоносителя.

входвыход

Использование: тепломассообмен газообразных мономеров. Сущность изобрете- н и я;: в kop п усе ari ha pa fa в е рти к ал ь ко устаМвдёйы одна или Несколько труб для подачи мономера, патрубки для ввода и вывода тёплЬносйтеля. В месте входа теплоносителя ей по/гнем расширитель. Объем расширителя определяют из соотношения V Kdt-T/M, где Кi -r (2,5-3.5)Ю 3; d - диаметр патрубка для ввода теплоносителя, м; L - длина труб для подачи мономера, м;Т - температура теплойосителя, град К; М г молекул ярйай масеча теплоносителя. Отношение длины к его диаметру составляет 0,8-1,2. 2 ил., 1 табл.,

Iизопем- лро- тан то тип

2,-.

л .||. .и. .. Л.

9

19

Л.

Л. Л. Л.

.Л.

изолеитан 373

..:.- ВОДЯНОЙ

: пар

.923

толуилан- водяной диизоциа- пар нет493 мюпентан водимой пар 923 л лл.л. . л.

1,0 1,0 6,0 иертик. 0,56 1700 25

145 1.81

СЛ

л-II.

-. Л.

..

л- 1,63 323

663 473 663

-и. л.

.. ..

.л.

-. л- 82

18

.к..

прятоток- -и- .п.

-. .п.

..

0,7

1,3

1,0

-II. .11.

.и.

-II--II.

- --II.

.11-.

.11. .11.

.п.-II.И.- J W- -и-Л.

-н..11.

..п.

JI--II.и. 1.

- -I -II--....-I .

JI..и..11-II..11..11.

Л..4--II-н.JI-- .11.Л...

. тороиг дальняя

- -||- .п.

..

.п.

.11-.

..

0.385 2,5.10-1 215 2.68

л. -it.

.... .И.

.11..11. .. Л. Л. Л.

-II..- . /

-II.-II. .11.

0,8 (1,44/1,8)

0.7 (1,26/1,8)

(2,34/1,8)

1,0 ,0.6/1,8)

0,463

0,540

0.369

0.554

0,385

-II- -Л. Л. «п.

eso 50

- -горитемт.л-,70025

- -вертик..

- -- -л-,(,30

л- л. -II.

цилинд- рим.

торои- даяьн.

цилмнд- рич.

ТОРОЙ

идальн.

сферическая

л. ..

..

л. .и.

-||-||л.

3,0.10- 208 3,5. 212

210

207

216

208

211

203

206

142

210

2,56

2,65

2,62

2,55

2,02

2,66

2,58

2,69

2,57

2,61

2,51

2,54

159 1,98

2,63

00

СЛ СЛ СЛ (О

О5

Фиг.1