Пульсационный массообменный аппарат Советский патент 1982 года по МПК B01D11/04 

(S) ПУЛЬСАЦИОННЫЙ МАСеООБМЕННЫЙ АППАРАТ

1

Изобретение относится к аппаратам |для массообменных процессов в жидких средах и может быть применено для процессов экстракции, абсорбции,промывки, например, поваренной соли с целью обогащения..

Известна лопастная вертикальная мешалка, включающая корпус, привод, вал, вращающийся с переменной углрвой скоростью, на котором с помощью тяг закреплены к онтактные элементы в виде лопастей fllОднако в данной мешалке не достаточно интенсивная циркуляция жидкости в объеме аппарата, которая 66i ясняется отсутствием поступательных и вращательных пульсаций контактных элементов (лопастей).

Цель изобретения - интенсификация процесса за счет увеличения степени массообмена.

Указанная цель достигается тем, что вал снабжен шарнирным ромбом с направляющими, на концах которых

установлены контактные элементы, выполненные в виде тарелок с лопастями, при этом вертикальная направляющая снабжена пружиной, а горизонтальная - винтами и грузами.

Лопасти тарелок, расположенных на горизонтальной направляющей, перпендикулярны друг другу.

На фиг. 1 изображен аппарат, ббщий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на . фиг.1; на фиг. - схемы вращения средних тарел ж с лопастями.

Аппарат состоит из корпуса 1, привода 2, вала 3, служащего одновременно направляющей шарнирного ромба, вращающегося с переменной угловой скоростью, шарнирного ромба i, снабженного тарелками 5-8, пружинами 9 JJJ и 10, грузами 11 и 12.Верхняя и нижняя тарелки 5 и 6 образуют с направ-j ляющей шарнирного ромба k, поступательные пары, а средние тарелки 7 и |8 o6pa3yct с напр авляющей 17 шарнйрного ромба винтовые пары. Лопаст тарелок, расположенных на горизонта ной направляющей 17, перпендикулярн друг другу. Гайки тарелок 7 и 8 охв тываются пальцами 15 и Тб, которые удерживаются от проворачивания при вращении тарелок звеньями шарнирног ромба. AfinapaT работает следующим образом. Сверху в корпус 1 подается твердая фаза, а снизу - жидкая фаза,ко;Торая, поднимаясь вверх по аппарату распределяется между тарелками. При вращении вала 3 с переменной угловой скоростью например при увеличении ееот минимального значения к максимальному, центробежная сила, воздействуя на грузы 11 и 12 средних тарелок 7 и 8,отодвигает их цен к периферии. При этом они раскручиваются в своем движении по винтовой направляющей 17 шарни(эного ромба., снабженные гайками, что лриводит к значительной турбулйзации жидкости и интенсификации процесса массообмена. При вращении тарелок 7 и 8 лопасти 13 и 1 изменяют угол атаки по отношению к набегающему потоку жидкости при вращении вала 3 что приводит к изменению интенсивности циркуляции жидкости в осевом и радиальном направлениях, при этом дважды меняется направление циркуляции жидкости вдоль оси аппарата за один оборот тарелок, что также интенсифицирует процесс массо обмена. Движение тарелок 7 и 8 от оси аппарата к периферии передается через звенья-шарнирного ромба тарелкам 5 и 6, которые Перемещаются в осевом направлении навстречу друг .другу, при этом сжимаются пружины 9 и 10. При уменьшении угловой скорости от максимального значения к минимальному уменьшается центробежная сила, воздействующая на грузы П и 12, пружины 9 и 10 отодвигают тарелки 5 и 6 друг от друга в осевом направлении. Движение тарелок 5 и 6 Передается через звенья шарнирного ромба тарелкам 7 и 8,которые, перемещаясь навстречу друг другу по винтовой направляющей 17, раскручиваются в направлении, противоположном тому, которое имело место при движении тарелок от центра к периферии. Таким образом, при вращении вала 3 с переменной угловой скоростью имеют место пульсация тарелок в двух взаимоперпендикулярных направлениях с одновременным их вращением вокруг вертикальной направляющей 3 пульсация тарелок вокруг горизонтальной направляющей 17, кроме того, при вращении тарелок 7 и 8 меняется угол атаки лопастей 13 и 1, при этом изменяется интенсивность и направЛение потоков циркуляции. Все это риводит к з.начительной интенсифика ции процесса массообмена. Оснащение вала 3 шарнирным ромбом 4 с направляющими способствует радиальной и осевой пульсации контактных элементов, расположенн 51Х на . концах направляющих. Такое движе- , ние контактных элементов с одновременным их вращением вокруг вертмкальной направляющей значительно интенсифицирует процесс массообмена. Грузы, расположенные на горизонтальной направляющей, способствуют сближению тарелок 5 и 6 при увеличении угловой скорости вала 3, а пружины 9 и 10 способствуют отодвиганию тарелок 5 и 6 друг от друга при уменьшении угловой скорости вала 3. Оснащение горизонтальной направляющей 17 винтами с установленными на них тарелками 7 и 8 способствует пульсации тарелок вокруг горизонтальной направляющей, что дополнительно интенсифицирует процесс массообмена, Расположение лопастей тарелок горизонтальной направляющей перпендикулярно друг другу способствует тому, что при вращении тарелок 7 и 8 изменяется угол атаки лопастей 13 и И, при этом изменяется интенсивность и направление потоков циркуляции. Все это также интенсифицирует процесс массообмена. Формула изобретения 1. Пульсационный массообменный аппарат, включающий корпус, вал с закрепленными на нем контактнымиэлементами, отлича.ющийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет увеличения степени массообмена, вал снабжен шарнирным ромбом с направляющими, на концах

которых установлены контактные элементы,выполненные в виде тарелок с лопастями, при этом вертикальная направляющая снабжена пружинами, а горизонтальная - винтами и грузами.

лок, гасположенных на горизонтальной HanpaajfiRiouieft, перпендикулярны друг другу.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР f /Р 381375, кл. В 01F 7/18, 1969

npOTOtMn).

-

||И|. П

:t..T