Распылительное устройство для массообменных аппаратов Советский патент 1982 года по МПК B01D53/18 

1

Изобретение относится к устройствам для распыления жидкости в газовоздушной среде массообменных аппаратов, преимущественно абсорберах, аппаратах для мокрой очистки газов, в распылительных сушилках.

Известно распылительное устройство, поаволяюшее распыливать хшдкость за счет взаимодействия направленных струй жидкости с дефлекторами ll .

Однако недостатком этого устройства является повьпиеиное гидравлическое сопротивление и неравномерное распределение жидкости по высоте контактной зоны аппарата.

Известно распылительное устройство, включающее несущую трубу с дефлекторами и выпускными отверстиями, расположенными по периферии несушей трубы. В известном распылительном устройстве дефлектор выполнен в форме усеченного конуса 21 .

Однако такая форма дефлектора создает условия ударного обтекания его

газовым потоком и увеличивает гидравлическое сопротивление аппарата в целом. Помимо этого, распределение жидкости по высоте контактной зоны аппарата оп. ределяется расположением конусных дефлекторов па несущей трубе и является дискретным.

Цель изобретения - снижение гидравлического сопротивления аппарата и равномерного распределения жидкости по высоте контактной зоны аппарата.

Указанная цель достигается тем, что в распылительном устройстве, включающем трубу с выпускными отверстиями и дефлектор, последний выполнен в форме шнека а ось каждого отверстия отклонена в сторону дефлектора и составляет с осью трубы угол Ю-ЭО,

Выпускные отверстия расположены по винтовой линии, смещенной по шагу от линии основания шнека.

Выполнение дефлектора в форме шнека, позволяет снизить гидравлическое сопротивление распылительного устройства. 3 Расположение выпускных отверстий по винтовой линии позволяет равномерно распоеделять жидкость по высоте контак ной зоны аппарата. На чертеже изображено распылительное устройство с частичным вырезом стенки несушей трубы. Распылительное устройство содержит несущую трубу 1 с выпускными отверстиями 2, дефлектор 3. оС - угол между образующей плоскости шнека и осью , несущей трубы. Распылительное устройство работает следующим образом. Жидкость (показано стрелками) под напором поступает по трубе 1 в выпускные отверстия 2 и ударяется в дефлектор 3, растекаясь по его поверхности тонкой пленкой. Часть жидкости отражаясь от дефлектора 3, стекает по несущей трубе 1 на нижележащий дефлектор, образуя на его поверхности пленку. Под действием аэродинамических сил газового потока пленка жидкости распадается на капли. При этом образуется равномерно распределенный по высоте контактной зоны аппарата факел распыла При движении гяза по аппарату, происходит направленное обтекание им дефлекторов, что снижает гидравлическое сопротивление. Это обстоятельство особенно проявляется в массообменных аппаратах, .работающих при наличии начальной закрутки газового потока (вихревых аппаратах). При этом достигаетс эффект, связанный с дополнительными снижением гидравлического сопротивления за счет однонаправленного движения фаз в зоне контакта, а также осуществл ется подкрутка газового потока, что является существенным в вихревых массообменных аппаратах. Оптимальными углами наклона осей выпускных отверстий к оси несушей тру бы, с точки зрения попадания струи вытекающей жидкости на дефлектор, следу считать углы от 10 до 90 . При углах меньших 10 струя жидкости растекает по трубе, а при углах больших 90° на2ЛОН образующей плоскости щнека будет очень крутым, что значительно сужает радиус факела распыленной жидкости. Испытания предлагаемого и известного распылительных устройств в вихревом аппарате с диаметром контактного цииндра 120 мм проводились при одина овых гидродинамических,условиях (одинаковый расход жидкости и газа). Испытания предлагаемого устройства провоились при варьировании угла наклона оС образующей плоскости шнека к оси неущей трубы. Наиболее полное заполнение акелом распыленной жидкости контактной зоны аппарата наблюдалось при углах оС от 90 до 135 , ПРИ этом углы наклона осей выпускных отверстий к оси несушей трубы изменялись от 10 до 9О, Гидравлическое сопротивление предлагаемого распылительного устройства снижено Б среднем на 15-2О% по сравнению с известным устройством. Формула изобретения 1.Распылительное устройство для массообменных аппаратов, включающее трубу с дефлекторами и выпускными отверстиями j отличающееся тем, что, с целью снижения гидравлического сопротивления аппарата и равномерного распределения жидкости по высоте контактной зоны, дефлекторы выполнены в форме шнека, а ось каждого отверстия наклонена в сторону дефлектора и составляет с осью трубы угол 10-90. 2,Устройство по п, 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что выпускные отверстия расположены по винтовой линии, смещенной по шагу от линии основания шнека. Источыики информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2597632, 1979. 2.Гладушко В, И, Производство серной кислоты. Киев, Техника , 1966, с. 18О, рис. 8О (прототип).