Массообменный аппарат Советский патент 1981 года по МПК B01D3/26 

Описание патента на изобретение SU860795A1

верхних частей контактных элементов, которое препятствует пocтyплeннIo жидкости в контактные элементы и вызвано кольцевой щелью между переточньши патрубками и цилиндрическими трубками, завихрителями, а также большой длиной контактных элементов и поднором и сжатием паровой (газовой) фазы в зоне сепарации. Низкая эффективность массообмена обусловлена малой круткой парового (газового) потока, так как значительная часть пара (газа) прорывается в зазоры между переточными патрубками и цилиндрическими трубками, минуя завихрители, а также вследствие большого уноса жидкости, малой поверхностью межфазового контакта и малым временем контакта газа с жидкостью.

Малая поверхность межфазового контакта вызвана тем, что контакт газа с жидкостью происходит только на поверхности жидкостной пленки. Малое время контакта обусловлено низкой пропускной способностью контактных элементов по жидкости, а следовательно, и малой циркуляцией жидкости через контактные элементы.

Повышенная металлоемкость вызвана тем, что контактные элементы имеют большую длину, так как они жестко связаны с межтарельчатым расстоянием, которое, в свою очередь, зависит от сопротивления тарелок и имеет довольно большие значения для данных типов аппаратов. Большой унос жидкости с нижележаш,ей тарелки на вышележаш,ие вызван раскруткой газового цотока в зоне сепарации, вследствие чего возникает значительный центральный унос, который полностью уходит на вышележащие тарелки. Кроме того, газ, выходящий в зазоры между переточными патрубками и цилиндрическими трубками, при возвращении, в контактные элементы через отверстия в переточных патрубках захватывает жидкость с тарелок, а также л идкость с внутренних сторон переточных патрубков.

Наиболее близким к предлагаемому аппарату по достигаемому эффекту является тепломассообменный аппарат, содержащий корпус, расположенные по высоте контактные устройства, каждое из которых выполнено в виде полотна с коаксиально расположенными патрубками, причем один из них выполнен с тангенциальными щелями для завихрения потока, и переливные устройства 3.

Однако в таком аппарате отделение жидкости от газа происходит только в верхних частях контактных элементов, что приводит к уменьшению поверхности контакта фаз.

Целью изобретения является интенсификация процесса за счет увеличения поверхности контакта фаз и пропускной способности по жидкости. Цель достигается тем, что в предлагаемом аппарате нижнке части внутренних патрубков выполнены с отбортовками и каждое контактное устройство снабжено вертикальной перегородкой, при этом отбортовки соединены между собой, а вертикальная перегородка расположена на расстоянии относительно стенки переливного устройства и закреплена верхней частью с отбортовкой.

На фиг. 1 изображен аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1. Массообменный аппарат содержит корпус 1, контактные устройства, выполненные в виде полотен 2, снабженных переливными устройствами 3, вертикальными перегородками 4, которые образуют две полости 5 и 6, опорными выступами 7 и контактными устройствами, выполненными, например, в виде цилиндрических трубок 8 с

отверстиями 9 для ввода жидкости. В нижние концы трубок 8 помещены патрубки 10 с отбортовками И и отверстиями 12 для отвода жидкости, вьшолнеными с вогнутыми кромками со стороны течения газожидкостного, потока. В этих патрубках, не касаясь их стенок, помещены завихрители 13. Патрубки 10 укреплены на выступах 7 крепежными приспособлениями 14, а между собой - приспособлениями 15.

Отнощение диаметров патрубков 10 к диаметрам трубок 8 находится в пределах 1-0,5. Диаметр отверстий 9 в трубке 8 0,5-20 мм. Отношение длины завихрителей 13 к длине патрубков 10 равно 1-0,5, а

отношение длины патрубков 10 к длине

трубки 8 составляет 10-0,1. Отношение

диаметров завихрителей 13 к диаметрам

патрубков 10 равно 0,2-0,98.

Завихрители 13 имеют форму ленточных

спиралей или шнеков.

Аппарат работает следующим образом. Жидкость поступает в верхнюю часть аппарата и перетекает с вышележащего контактного устройства на нижележащее. Пар (газ) поступает в нижнюю часть аппарата и движется вверх, проходя через патрубки 10 и трубки 8. На выходе из патрубков 10, имея большую скорость и вращательное

движение, пар (газ) засасывает жидкость, находящуюся на полотне 2, через отверстие 9 трубок 8 и в виде жидкостной пленки транспортирует ее по поверхности этих трубок. При этом происходит интенсивный

массообмен между паром (газом) и жидкостью.

После выхода паро(газо) жидкостной смеси из трубок 8 часть жидкости под действием силы тяжести и центробежных сил

падает на полотно 2, другая ее часть движется вверх, при этом постоянно контактируя с паром (газом), и затем поступает в патрубки 10, где под действием завихрителей 13 жидкость отбрасывается на стенки

этих патрубков и через отверстия 12 - на

отбортовки II, а оттуда через полости 5 поступает обратно на полотно 2.

Использование предлагаемого массообменного аппарата позволяет снизить сопротивление в верхних частях контактных устройств, увеличить пропускную способность аппарата по жидкости,, а следовательно, и выход выпускаемого продукта, повысить эффективность массообмена за счет увеличения циркуляции -жидкости через контактные элементы и времени ее контакта.

Повышение эффективности массообмена вызвано интенсивной круткой паро(газо) жидкостного потока и его турбулизацией, а также тем, что массообмен- происходит не только в пленке жидкости на поверхности патрубков, но и на самом полотне, на поверхности отбортованных патрубков и на лопастях завихрителей.

Ф ор-м ул а

изобретения

Массообменный аппарат, содержащий корпус, расположенные по высоте контактRTrr

ные устройства, каждое из которых выполнено в виде полотна с коаксиально расположенными патрубками, завихрителями, и переливные устройства, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет увеличения поверхности контакта фаз и пропускной способности по жидкости, нижние части внутренних патрубков выполнены с отбортовками и каждое контактное устройство снабжено вертикальной перегородкой, при этом отбортовки соединены между собой, а вертикальная перегородка расположена на расстоянии относительно стенки переливного устройства и закреплена верхней частью с отбортовкой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 230077, кл. В ОШ 3/26, 1966. 2. Авторское свидетельство СССР № 481291, кл. В 01D 3/30, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР № 509278, кл. В 01D 3/26, 1974.

Ж

ff

fff

ff

Похожие патенты SU860795A1

название год авторы номер документа
Массообменный аппарат 1979
  • Войнов Николай Александрович
  • Харин Владимир Федорович
  • Николаев Николай Алексеевич
  • Щербаков Владимир Николаевич
  • Иванчин Юрий Александрович
  • Кабанов Геннадий Петрович
SU874086A1
Массообменный аппарат 1980
  • Савельев Николай Иванович
  • Николаев Николай Алексеевич
  • Сабитов Салих Сагитович
  • Виноградов Сергей Викторович
SU973140A1
Массообменный аппарат 1982
  • Правдин Валерий Геннадьевич
  • Волков Игорь Александрович
  • Курникова Наталья Николаевна
  • Панаев Юрий Дмитриевич
SU1124991A1
Аппарат для контактирования пара (газа) с жидкостью 1983
  • Войнов Николай Александрович
  • Сиваев Сергей Иванович
  • Харин Владимир Федорович
  • Николаев Николай Алексеевич
  • Иванчин Юрий Алексеевич
  • Воронин Сергей Михайлович
SU1118384A1
Массообменный аппарат 1973
  • Хохлов Сергей Федорович
  • Рогозный Владимир Всеволодович
  • Свергуненко Леонид Александрович
SU526365A1
Прямоточное контактное устройство для взаимодействия пара (газа) с жидкостью 1982
  • Войнов Николай Александрович
  • Харин Владимир Федорович
  • Николаев Николай Алексеевич
  • Иванчин Юрий Александрович
  • Щербаков Владимир Николаевич
  • Кабанов Геннадий Петрович
SU1064963A1
ВИХРЕВАЯ КОНТАКТНАЯ СТУПЕНЬ ДЛЯ КОНТАКТИРОВАНИЯ ГАЗА ИЛИ ПАРА С ЖИДКОСТЬЮ 2012
  • Войнов Николай Александрович
  • Ледник Сергей Александрович
  • Жукова Ольга Петровна
RU2484876C1
Массообменный аппарат для взаимодействия газа (пара) с жидкостью 1976
  • Алекперов Газанфар Зульфугар
  • Шутов Анатолий Павлович
  • Султанов Низами Ниязиевич
  • Краснов Владимир Федорович
  • Фролагин Владимир Александрович
SU683761A1
Контактная прямоточная тарелка 1981
  • Яковлев Геннадий Михайлович
  • Гавриленкова Инна Ивановна
  • Наумов Валерий Михайлович
SU986444A1
Контактная тарелка 1984
  • Войнов Николай Александрович
  • Коновалов Николай Михайлович
  • Харин Владимир Федорович
  • Нехтий Вячеслав Викторович
  • Николаев Николай Алексеевич
SU1194439A1

Иллюстрации к изобретению SU 860 795 A1

Реферат патента 1981 года Массообменный аппарат

Формула изобретения SU 860 795 A1

SU 860 795 A1

Авторы

Войнов Николай Александрович

Харин Владимир Федорович

Щербаков Владимир Николаевич

Кабанов Геннадий Петрович

Коротков Леонид Александрович

Николаев Николай Алексеевич

Даты

1981-09-07Публикация

1979-06-18Подача