Массо-теплообменный аппарат Советский патент 1975 года по МПК B01D3/32 

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к массотеплообменным аппаратам для контактирования газо-парожидкостных систем с отводом или подводом тепла в зону контакта через стенку, и может быть использовано в различных отраслях химической промышленности.

Известен массотеплообменный аппарат, содержаш;ий корпус, секционированный по высоте контактными тарелками, и установленные над ними трубчатые змеевиковые элементы для подвода и отвода теплоносителя, расположенные в горизонтальной плоскости, концы которых подсоединены к коллекторам.

Для повышения интенсивности межфазного массопереноса и теплопередачи трубчатые змеевиковые элементы размещены в вертикальных плоскостях относительно контактных тарелок.

Трубчатые змеевиковые элементы могут быть сдвинуты по горизонтали относительно друг друга. Смежные трубчатые змеевиковые элементы могут быть развернуты в горизонтальной плоскости на угол 90°.

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Массотеплообменный аппарат содержит корпус 1, штуцеры 2 и 3 для подвода и отвода теплоносителя, люки 4, контактные тарелки 5, например, провального типа, установленные в

вертикальных плоскостях трубчатые змеевиковые элементы 6, концы которых присоединены к коллекторам 7 и 8 для подвода и отвода теплоносителя, снабженным перегородками 9.

Аппарат работает следуюпщм образом.

Жидкость поступает сверху на трубчатый змеевиковый элемент либо через распределительную тарелку (на чертежах не изображена), либо с вышерасположенного элемента.

Снизу в аппарат подают парогазовый поток. На контактной тарелке, обладаюш,ей большей удерживающей способностью по жидкости, образуется турбулентный газол идкостный (пенкый) слой. При этом режим турбулентной пены распространяется вверх по трубчатому змеевиковому элементу и поддерживается на поверхности змеевиков и в межтрубном пространстве. Парогазовый поток проходит снизу вверх трубчатый змеевиковый элемент,

в сенарационном пространстве отделяется от капельной жидкости и поступает на вышерасположенный трубчатый змеевиковый элемент. Жидкость движется по трубчатому змеевиковому элементу вниз и с контактной тарелки

стекает на нижерасположенный змеевиковый элемент.

Через щтуцер и подводящий коллектор внутрь змеевиков подают теплоноситель, который через их стенки отдает или отнимает тепло из зоны газо-парожидкостного контакта.

При движении теплоносителя внутри змеевиковых элементов происходит дополнительная турбулизация теплоносителя вследствие изменения направления его потока при движении по восходяш,им и нисходящим участкам трубчатых змеевиковых элементов. Турбулизация теплоносителя, находящегося в змеевиковых элементах, которые погружены в хорощо турбулизованный газожидкостный пенный слой, способствует дополнительной интенсификации теплопередачи через стенку.

Разнонаправленное движение газожидкостного потока на поверхности наклонных участков змеевиковых элементов, а также изменение направления парогазового потока приводят к равномерному распределению потоков по сечению аппарата так, что по поверхности контактных элементов имеет место хорощо турбулизованный и прогазованный газожидкостный слой.

Сдвиг трубчатых змеевнковых элементов в пределах контактной тарелки относительно друг друга, а также разворот продольных осей змеевиковых элементов по отношению к осям щелей провальной тарелки решетчатого или трубно-решетчатого типа или по отношению к продольным осям змеевиковых элементов в смежных элементах на угол в пределах до 90° вызывает дополнительные пульсации газового потока, что способствует дополнительной турбулизации газожидкостного слоя.

Теплоноситель вьшодят из змеевиковых элементов по коллектору и через штуцер либо выводят из аппарата, либо подают в следующий трубчатый змеевиковый элемент.

Осматривают и чистят трубчатые змеевико.вые элементы через люки.

Предмет изобретения

1.Массотеплообменный аппарат, содержащий корпус, секционированный по высоте контактными тарелками, и установленные над ними трубчатые змеевиковые элементы для подвода и отнЬда теплоносителя, концы которых подсоединены к коллекторам, отличающийся тем, что, с целью интенсификации межфазного массопереноса и теплопередачи, трубчатые змеевиковые элементы размещены вертикально относительно контактных тарелок.

2.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что трубчатые змеевиковые элементы сдвинуты по горизонтали относительно друг друга.

3.Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что смежные трубчатые змеевиковые элементы развернуты в горизонтальной плоскости на угол 90°.

А -/I

Vuz.Z