Кожухотрубный колонный аппарат Советский патент 1981 года по МПК B01D3/28 F28D7/00 

(54) КОЖУХОТРУВНЫЙ КОЛОННЬЙ АППАРАТ

. . Изобретение относится к тепло- и массообменным аппаратам, применяемым преимущественно в химической промышленности, в частности, дпя конденсации и улавливания паров серной,кислоты после аппаратов контактной вьтарки перед выбросом их в атмосферу. По основному авт. св. № 207870 из-, вестен кожухотрубный колонный аппарат состоящий из корпуса с установленными внутри него контактными трубками, внутри каждой из которых помещено закручивающее устройство, выполненное в виде отдельных патрубков с закручивателями, снабженных подвесками, прикреп ленньми к патрубку распределительного устройства fl J.Недостатки известных аппаратов низкая эффективность процессов тетшои массообмена, низкая степень улавливания мелкодисперсной фазы и тумана высокое, гидравлическое сопротивление. Цель изобретения - интенсификация тепло- и массообмена, повьшение степени улавливания мелкодисперсной фазы и тумана и снижение гидравлического сопротивления. Поставленная цель достигается тем, что патрубок каждого нижнего закручивающего устройства выполнен с раструбом в нижней части и отверстиями над ним с отбортовкой, отогнутой в сторону контактной трубки, а каждая подвеска снабжена регулировочным узлом для перемещения нижнего закручивающего устройства вдоль оси контактной трубки. На фиг. .1 изображен аппарат, общий вид; на фиг. 2 - нижнее закручивающее устройство; на фиг. 3 - регулировочный узел. Аппарат содержит корпус 1, трубные решетки 2 с установленными в них с зазором 3 контактными труб.ками 4 с патрубками распределительного устройства 5. Внутри каждой контактной трубки 4 помещены на подвесках 6 закручивакяцие устройства 7 и нижние закручи- вакхцие устройства 8, содержащие aajcpy . чиватели 9, патрубки 10, раструбы 11, отверстия 12 и отбортовки 13. Подвески 6 прикреплены к патрубкам распределительного устройства 5 с помощью планки I4 и гаек 15. Аппарат работает следующим образом Паро-газовый поток с мелкодисперсной жидкой фазой равномерно распределяется по контактным трубкам 4 и, про ходя через-закручивающее .устройство 8 приобретает винтовое вращательное дви жение вдоль оси контактной трубки 4. При этом наиболее крупные капли жидкости под действием центробежных сил отбрасываются на стеку контактной трубки 4, а паро-газовая смесь, двигаясь вверх, частично конденсируется на внутренней поверхности контактной трубки 4, охлаждаемой с внешней стороны поступающим с верхней трубной ре шетки 2 через зазоры 3 и стекающим по наружной поверхности трубок 4 холодным теплоносителем. Часть образующегося конденсата вместе с отсепарированной жидкой фазой стекает через кольцевой зазор между нижним срезом контактной трубки 4 и раструбом 11 в нижнюю часть аппарата. Другая часть конденсата из пленки через отверстия 12 с отбортовкой 13 поступает внутрь патрубка 10; Под действием касательных напряжений со стороны газового потока конденсат дробится на капли, которые увлекаются в каналы закручивающего устройства, чем достигается .большая поверхность контакта фаз в осевой зоне контактной трубки 4. Кроме того, капли конденсата служат центрами коагуляции для мелкодисперсной фазы и тумана, двигающихся с парогазовым потоком, уловить которые меха ническим путем невозможно. Пройдя закручивающее устройство, капли конденсата вновь отбрасываются на поверхность стекающей пленки, т. е. осуществляется рециркуляция жидкости в кон тактной трубке 4. Регулировка величины кольцевого -зазора между нижним сре зом контактной трубки 4 и раструбом ,11 с помощью гаек 15 позволяет изменя количество циркулирующей жидкости и тем самым регулировать степень улавливания мелкодисперсной жидкой фазы. Из-за наличия твердых включений в теп лоноситель после длительной работы аппарата зазоры 3 могут засоряться, уровень теплоносителя на верхней решетке 2 поднимается до верхнего среза контактных трубок, и часть теплоносителя через распределительные устройства 5 начинает сливаться по внутренней поверхности контактных трубок в нияшюю часть аппарата, что предотвратит захлебывание аппарата. Таким образом, в предлагаемом кожухотрубном колонном аппарате технико-экономические преимущества перед известными конструкциями обеспечиваются путем увеличения контакта фаз, достигаемого за счет отбора части конденсата из пленки и поступления ее внутрь закручивающего устройства, за счет увеличения степени улавливания мелкодисперсной фазы и тумана путем коагуляции их на мелких каплях конденсата, поступакмцего из пленки внутрь закручивающего устройства и регулирования степени улавливания путем изменения величины кольцевого зазора между контактной трубкой и раструбом; за счет предотвращения попадания теплоносителя в контактные трубки и уменьшения гидравлического сопротивления вследствие наличия раструбов, обеспечивающих плавность входа паро-газового потока в контактные трубки, а также формирующих поток теплоносителя в струи, и за счет самоцентровки патрубков в контактных трубках, обеспечивающейся наличием отбортовок. Формула изобретения Кожухотрубиый колонный аппарат по авт. св. № 207870, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью интенсификации тепло- и .массообмена, повышения степени улавливания мелкодисперсной фазы и тумана и снижения гидравлического сопротивления, патрубок каждого нижнего закручивающего устройства выполнен с раструбом в нижней части и отверстиями над ним с отбортовкой, отогнутой в сторону контактной трубки, а каждая подвеска снабжен-а регулировочным узлом для перемещения закручивающего устройства вдоль оси контактной трубки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 207870, кл. В 01 D 3/28, 1967.

$ 3 10

Рие.г

If

fff

X

фиг./

(рае. 3