Контактные цилиндры ротора центробежного аппарата Советский патент 1980 года по МПК B01D11/04 

1

Изобретение относится к контактным устройствам центробежных тепло- и массообменных аппаратов и может быть использовано в аппаратах, предназначенных для взаимодействия двухфазных систем газ (пар) - жидкость, жидкость-жидкость.

Известны контактные цилиндры ротора центробежного аппарата с перфорацией соседних цилиндров на противоположных концах, снабженные лопатками, расположенными на внешней поверхности сплошного участка цилиндров I.

Основным недостатком этих цилиндров является их малый диапазон устойчивой эффективной работы, что связано с существованием двухслойного течения взаимодействующих фаз в кольцевых зазорах между соседними цилиндрами в небольших интервалах изменения нагрузок по фазам из-за отсутствия организованного перелива жидкостей из одного цилиндра на последующий.

Целью настояпхего изобретения является устранение указанного недостатка и создание конструкции цилиндров, позволяющих увеличить диапазон устойчивой эффективной работы.

Указанная цель достигается тем, что известные контактные цилиндры ротора центробежного аппарата с перфорацией соседних цилиндров на противоположных концах снабл ены кольцевыми выступами, выполненными с прорезями на концах и расположенными на внешней стороне сплошного участка цилиндра на равном расстоянии друг от друга, и кольцевым выступом, расположенным на внутренней поверхности цилиндра за перфорированным участком.

Благодаря кольцевому выступу, укрепленному на внутренней поверхности цилиндров между перфорированным и сплошным участками, цилиндры превращаются в контактные устройства с организованным переливом тяжелой фазы, в результате чего достигается устойчивое расслоение фаз на цилиндрах в широких интервалах изменения нагрузок по фазам; благодаря кольцевым выступам с прорезями, установленным на внешней стороне сплошного участка цилиндров на равном расстоянии друг от друга, обеспечивается барботажный режим взаимодействия фаз вследствие диспергирования легкой фазы при выходе ее из прорезей кольцевых выступов в слой тяжелой фазы; в результате достигается большая поверхность контакта фаз и высокая интенсивность процессов тепло- и массопередачи в широких интервалах изменения нагрузок по фазам.

На фиг. 1 изображен продольный разрез цилиндров; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Цилиндры 1 своими торцами вставлены в кольцевые канавки 2 крышек-дисков 3 ротора и расположены в роторе соосно. В цилиндрах 1 выполнены отверстия (щели) 4 для прохода фаз: Проходные отверстия 4. соседних цилиндров расположены в противоположных концах ротора. На остальном участке цилиндров 1 на их внешней поверхности 5 на равном расстоянии друг от друга установлены кольцевые выступы 6, которые по своему торцу имеют прорези 7. Цилиндры 1 снабжены кольцевым выступом 8, расположенным на их внутренней поверхности 9 между перфорированным участком и участком, снабженным кольцевыми выступами с прорезями. Кольцевой выступ 8 образует переливной порог 10.

Устройство работает следующим образом.

Тяжелая И легкая фазы при вращении ротора благодаря центробежной силе и наличию выступов 8, образующих переливные пороги 10, в каждом кольцевом зазоре между соседними цилиндрами расслаиваются, образуя слой 11 тяжелой фазы, прилегающей к внутренней поверхности 9 цилиндров и слоя 12 легкой фазы, прилегающей к внешней поверхности 5. Легкая фаза, проходя через прорези 7 кольцевых выступов 6, диспергируется в слое тяжелой фазы. Слои 11 и 12 тяжелой и легкой фаз, двигаясь противоточно в кольцевых зазорах

между цилиндрами 1 вдоль их образующих в направлениях, показанных на чертеже стрелками, подходят к отверстиям 4, далее, под действием центробежной силы, проходят через отверстия 4 на следующие цилиндры, из-за разности плотностей фаз легкая фаза 12 - в направлений к Центру, а тяжелая фаза 11 - в направлении к периферии ротора.

Применение предлагаемых контактных цилиндров в роторах центробежных аппаратов позволяет увеличить диапазон их устойчивой работы и интенсифицировать процессы тепло- и массопередачи.

Формула изобретения

Контактные цилиндры ротора центробежного аппарата с перфорацией соседних цилиндров на противоположных концах, о тличающиеся тем, что, с целью увеличения диапазона устойчивой эффективной работы, каждый цилиндр снабжен кольцевыми выступами, выполненными с прорезями на концах и расположенными на внешней поверхности сплощного участка цилиндра на равном расстоянии друг от друга, и кольцевым выступом, расположенным на внутренней поверхности цилиндра за перфорированным участком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 121080, кл. В 04В 1/06, 20.04.54 (прототип).

Н

act

/

11 г

10