ОТГКД IР. В. Корень Советский патент 1970 года по МПК B01D3/30 

Изобретение относится к вертикальным ротационным аииаратам предназначенным для ведения тепловых и диффузионных процессов контактирования пара (газа) и жидкости.

Известен вертикальный ротационный аппарат для ведения диффузионных процессов взаимодействием иаровой (газовой) и л идкостпой фаз, содержащий расположенные одна над другой контактиые ступени, каждая из которых снабжена разбрызгиваюш.им устройством, состоящим из коицентрических колец, имеющих профиль цилиндра, переходящего в конус, и подъемного конуса, сидящих на радиально укрепленных на валу осях, и неподвижным переточным устройством, включающим периферийный и центральный л елоба, соединенные между собой перетоками.

Недостатком известного аппарата является то, что взаимодействие иара (газа) и жидкости происходит в ОСНОВ1ЮМ на иоверхности жидкостных пленок, а взаимодействие фаз при ударе каиель, при котором эффективность обмена возрастает в десятки, а иногда и сотни раз по сравнениЕО с пленочным, используется крайне слабо. За счет вращения разбрызгивающих колец происходит закручивание парового (газового) потока, что приводит к росту потерь напора и неравномерности скоростей пара (газа) по сечению аппарата. Переток жидкости с одной контактной ступени

па в известном аппарате происходит иеорганизованно, что приводит к проскоку жидкости через несколько коитактных ступеней и ухудшению эффективности работы анпарата.

Цель изобретения - интенсификация процессов тепло- и массообмсна при контактировании фаз за счет лучшей турбулизации фаз и снижения брызгоуноса, снижение потерь напора, созданпе более равномерного распределения парового (газового) потока по сечепню аппарата, создание организованного неретока жидкости с одной контактной ступени на другую. Это достигается за счет выполнения концентрических колец перфорированными и расположенными на верхней поверхности лопастей, закрепленных на конусе-питателе, под которьп И находится регулируемый лопастной направляющий аппарат. Центральные желобы снабжены размещенными вокруг них переливными стаканами.

На чертеже схематически показан описываемый аипарат.

Он состоит из установленных одна над другой контактных ступеней, каждая из которых снабл-сена вращающимися контактными и разбрызгивающими устройствами и неподвижным переточным устройством. Разбрызгивающее устройство, закрепленное при помощи втулок / и спиц 2 на валу 3, включает конуспитатель 4 и концентрические перфорированные кольца 5, pacnOvTOHieHHbie на верхней поверхности наклонных лопастей 6, которые крепятся на конусе-питателе, и и образующие многолопастной осевой вентилятор.

Переточное устройство размещено в корпусе 7 аппарата и содержит периферийный и центральный желоба 8 и 9, соединенные между собой перетоками 10. Центральный желоб снабжен переливпыми стаканами // для организованного перетока жидкости с одной контактной ступени на другую. Между периферийным и центральным желобами на поворачивающихся осях 12 закреплен лопастной направляющий аппарат 13. Подача жидкости в аппарат осуществляется через патрубок 14, а вывод из нижней части аппарата - через патрубок 15.

Аппарат работает следующим образом.

Жидкость по патрубку 14 подается в периферийный желоб 8 верхней контактной ступени п по наклонным перетокам 10 стекает в центральный желоб 9. Вращающийся вместе с валом 5 конус-питатель 4 захватывает жидкость из центрального желоба и разбрызгивает ее на внутреннюю поверхность первого разбрызгивающего кольца 5. Образующийся на внутренней поверхности кольца слой жидкости под действием центробежной силы разбрызгивается верхней кромкой и отверстиями, имеющимися на кольце создавая плотную жидкостную завесу в межкольцевом пространстве. Лопасти 6 препятствуют провалу жидкости с колец 5. Разбрызгивание жидкости многократно повторяется на каждом кольце при высоких окружных скоростях ротора. С последнего кольца 5 жидкость разбрыгивается на внутреннюю поверхность корпуса 7 и по ней попадает в периферийный желоб 8, оттуда по перетокам 10 - в центральный 9 и вновь захватывается конусом-питателем 4. Избыток жидкости по переливным стаканам 11 организованно перетекает на внутреннюю поверхность ниже расположенного конуса-питателя и с нижней контактной ступени л идкость выходит из аппарата через патрубок 15.

Паровой (газовый) поток поступает в нижнюю часть аппарата и при вращении ротора нагнетается вверх лопастями 6. При этом осуществляется хорощая турбулизация паровой (газовой) фазы и ее контакт с жидкостью, разбрызгиваемой перфорированными кольцами 5. За счет вращения лопастей 6 и разбрызгивающих колец 5 паровой (газовый) поток закручивается, и, направляясь на следующую контактную ступень, проходит через регулируемый лопастной направляющий аппарат 13, где теряет окружную составляющую скорости и равномерно направляется на выще расположенную контактную ступень. При этом капли жидкости сепарируются направляющим аппаратом 13 и остаются в пределах данной контактной ступени. Отдельные капли жидкости, которые все же могут пройти через направляющий аппарат, за счет центробежной силы отбрасываются к периферии нижней поверхностью лонастей 6 и попадают в периферийпый желоб предыдущей контактной ступени. С целью оптимальной регулировки спрямления парового (газового) потока и брызгоуноса направляющий аппарат 13 находится па

поворачивающихся осях 12. Сепарация капель из парового (газового) потока, покидающего верхпюю контактную ступень, не представляет трудности и может производиться известными устройствами (на чертеже не показаны).

Предмет изобретения

1.Вертикальный ротационный аппарат для контактирования нара (газа) и жидкости,

состоящий из расположенных одна над другой контактных ступеней, каждая из которых снабжена закрепленным на валу разбрызгивающим устройством в виде конуса-питателя и прикрепленных к нему концентрических колец и неподвижным переточным устройством, состоящим из периферийного и центральногожелобов, соединенных перетоками, отличающийся тем, что, с целью улучщения турбулизации фаз, уменьшения брызгоуноса и снижения гидравлического сопротивления, ко1щентрические кольца выполнены перфорированными и укреплены на верхней поверхности лопастей, прикрепленных одним концом к конусу-питателю, под которыми расиоложен лопастпой направляющий аппарат, закрепленный на поворачивающихся осях между периферийпым и центральным желобами.

2.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью создания организованного перетока

жидкости с одной контактной ступени на другую, центральные желоба снабжены расположенными вокруг них переливными стаканамп.