Распылительный тепломассообменный аппарат Советский патент 1993 года по МПК B01D53/18 

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов испарительного охлаждения воды, дегазации, абсорбции и может найти применение в теплоэнергетике, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является интенсификации процесса за счет подвода к факелу распыла дополнительных порций свежего газа.

На чертеже показан аппарат в разрезе. Аппарат содержит прямоугольный в плане корпус 1, установленный на поддон 2 и разделенный основной перегородкой 3 на зоны контакта 4 и сепарации 5, 6. В передней стенке 7 корпуса 1 проделаны газовходные окна 8 и 9, В верхней части зоны контакта 4 установлены форсунки 1.0, а в нижней над окном 9 - поперечная сетчатая перегородка 11, которая плавно переходит в дополнительную перегородку 12, направленную вверх, наклоненную к передней стенке и разделяющую, зоны сепарации 5, и 6. В перегородке 3 проделано газопроходное окно 13. К нижним-кромкам окна 9 и перегородки 3 прикреплены наклонные козырьки 14, направленные внутрь зоны контакта 4. Поддон 2 снабжен патрубком 15. Аппарат работает следующим образом. Жидкость подается на форсунки 10 и распыливается, Факел распыла эжектирует газ через окно 8, и в зоне контакта 4 происходит процесс тепломассообмена между каплями жидкости и газом. Достигнув сетки 11, крупные капли дробятся, а мелкие пролетают в нижнюю часть зоны контакта 4. Часть жидкости из капель остается на сетке 11, образуя вместе с ней сопротивление проходу газа. Поэтому большая часть газа проходит над сеткой в окно 13 и попадает в зону сепарации 5. За счет наклона перегородки 12 в сторону передней стенки 7 газовый поток более равномерно распределяется по сечению зоны сепарации 5. Мелкие капли и осколки крупных капель под сеткой 11 образуют вторичный факел распыла, который эжектирует свежий газ с высоким потенциалом через окно 9, благодаря чему процесс тепломассообмена дополнительно интенсифицируется и его глубина (перепад температур, концентрация) возрастает.

Вся жидкость в итоге попадает в поддон 2 и отводится через патрубок 15 потребителям, а газ направляется в зону сепарации 6. Зоны 5, 6 расширяются кверху, что способствует уменьшению локальных скоростей газа и снижению каплеуноса.

Козырьки 14, перекрывая частично факел распыла, образуют нижнее сечение смачивания, способствуют улучшению эжекции газа и предохраняют от попадания жидкости через окна 9 вне аппарата.

Благодаря тому, что сетка 11 плавно переходит в перегородку 12, обеспечивается отвод газа через окно 13 из верхней части зоны контакта 4 с меньшими гидравлическими сопротивлениями. При этом возрастает коэффициент эжекции и увеличивается глубина процесса.

Дополнительная перегородка 12 образует с задней стенкой корпуса 1 более длинную, чем зона 5, дополнительную зону сепарации 6, обладающую вследствие этого большей тягой в случае, если в аппарате производится испарительное охлаждение воды. При этом нагретый воздух в зоне 5

передает через перегородку 12 тепло воздуху в зоне 6, за счет чего тяга возрастает и обеспечивается необходимая эжекция воздуха через окно 9. Перегородка 12 наклонена в сторону передней стенки, при этом

зона 6 расширяется кверху, способствуя уменьшению каплеуноса и гидравлических сопротивлений проходу газа.

Наличие дополнительных окон 13, 9 приводит к тому, что отработанный газ с

низким потенциалом отводится через окно 13, а свежий газ с высоким потенциалом увлекается факелом распыла под сеткой 11 и за счет тяги в зоне б через окно 9. При этом обеспечивается большая глубина и интенсивность процесса в нижней части факела под сеткой.

Формула изобретения

Распылительный тепломассообменный аппарат, корпус которого содержит пере- . днюю стенку с окном для входа газа, перегородку, разделяющую корпус на зоны контакта и сепарации, и сетку, установленную внизу поперек зоны контакта, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет подвода к факелу распыла дополнительных порций свежего газа в передней стенке под сеткой,

и в перегородке, отделяющей зону контакта, над сеткой выполнены окна, и сетка снабжена дополнительной перегородкой в зоне сепарации направленной вверх, наклонной к передней стенке и плавно переходящей от

сетки, при этом нижние кромки дополнительного окна и перегородки снабжены наклонными козырьками, направленными внутрь зоны контакта.

Изобретение позволяет повысить интенсивность и глубину процессов тепломас- сообмена, например декарбонизации питательной воды, охлаждения оборотной воды и т.п. Сущность изобретения: при Газ . . -:. 2 проведении процесса тепломзссообмена в факеле распыла газ быстро теряет свой потенциал и относительную скорость и отводится через окно 13, проделанное в перегородке 3 над сеткой 11, перегораживающей зону контакта 4 жидкости с газом. Факел за сеткой 11, состоящий из мелких капель, пролетевших сквозь сетку и образовавшихся при дроблении на сетке, эжекти- рует через окно 9 в передней стенке 7 аппарата свежий газ, далее газ отводится в локальную сепарационную зону 6, образованную дополнительной перегородкой 12 и задней стенкой корпуса 1. Эта локальная зона обеспечивает дополнительную тягу и способствует увеличению интенсивности и глубины процесса в нижней части контактной зоны. 1 ил. ел С со |оо |Ј ho