Аппарат для тепломассообмена и мокрого пылеулавливания Советский патент 1982 года по МПК B01D53/18 B01D3/32 

(54) АППАРАТ ДЛЯ TEПЛO/V ACCOOБMEHA И МОКРОГО ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ

1

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов тепломассообмена, таких как абсорбция, ректификация, и мокрого пылеулавливания и может найти применение в химической и смежных с ней отраслях промышленности.5

Известен тепломассообменный аппарат, включающий корпус, внутри которого установлено контактное устройство, выполненное в виде оснований, соединенных между собой непроницаемой перегородкой 1.,Q

К числу недостатков данного аппарата относится низкая эффективность проведения процесса тепломассообмена вследствие малой движущей силы процесса ввиду того, что второй иЛи последующий потоки газа (пара) контактируют со всем количеством 15 жидкости, которая ранее взаимодействовала с первым потоком газа (пара).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является тепломассообменный аппарат, включающий корпус, Q внутри которого установлено контактное устройство, выполненное в виде верхнего и нижнего оснований, соединенных между собой непроницаемой перегородкой, делитель жидкостного потока 2.

Недостатками известного тепломассообменного аппарата являются ненадежность в эксплуатации, сложность конструкции, которая включает систему трубопроводов, арматуру, контрольно-измерительные приборы, с помощью которых происходит регулирование подачи требуемого количества жидкости на основании контактного устройства.

Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение надежности работы и интенсификации процесса за счет увеличения поверхности контакта фаз и использования гидростатического напора.

Поставленная цель достигается тем, что в тепломассообменном аппарате, включающем корпус, внутри которого установлено контактное устройство, выполненное в виде верхнего и нижнего оснований-, соединенных между собой непроницаемой перегородкой, делитель жидкостного потока, перегородка выполнена с отверстием, а делитель установлен внутри него и выполнен в виде трубы с рядами отверстий, при этом нижний ряд отверстий расположен над нижним основанием, а верхний ряд - над верхним основанием. При этом отверстия выполнены в виде кольцевых щелей. Целесообразно перегородку выполнять S-образной. На фиг. 1 показан аппарат для тепломассообмена и мокрого пылеулавливания с контактным устройством, основания которого выполнены в виде перфорированных листов, продольный разрез; на фиг. 2 - аппарат с контактным устройством, основания которых выполнены в виде желобов, продольный разрез; на фиг. 3 - делитель жидкостного потока с кольцевыми пделями, выполненный из соосно установленных патрубков; На фиг. 4 - варианты выполнения каналов для истечения жидкости; на фиг. 5 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 6 - вариант нижней части делителя с двумя кольцевыми щелями. Аппарат для тепломассообмена и мокрого пылеулавливания включает корпус 1, внутри которого установлено контактное устройство, выполненное в виде верхнего и нижнего оснований 2 и 3, соединенных между собой S-образной непроницаемой перегородкой 4 таким образом, что между корпусом 1 и этой перегородкой образованы каналы 5 и 6 для прохода газа (пара), В корпусе 1 установлен делитель 7 жидкостного потока, проходящий через непроницаемую перегородку 4 с отверстием и выполненный в виде трубы с рядами отверстий 8 и 9 для истечения жидкости. Отверстия 8 и 9 могут быть образованы торцами патрубков 10, 11 или 12, под которыми на некотором расстоянии установлены отбойные пластины 13 и 14 с образованием кольцевых щелей 15 и 16. Отверстия 8 и 9 могут быть выполнены в виде прямоугольных щелей 17 или отверстий 18. Делитель может быть выполнен как круглого, так и прямоугольного сечения 19 (фиг. 5). Аппарат снабжен патрубком 20 для подвода жидкости в делитель 7. Верхнее и нижнее основания 2 и 3 могут быть выполнены в виде перфорированных листов или снабжены колпачками, клапанами, просечками, а также могут быть выполнены в виде усеченных корпусов, желобов 21 и 22 с проемами 23 и 24 для прохода газа (пара). Аппарат работает следующим образом. Газ (пар) G поступает под нижнее основание 2 и делится на две части Gj и G2 в соответствии с гидравлическим сопротивлением нижнего основания 2, канала 6, основания 3 и канала 5, а также в соответствии с гидравлическим сопротивлением слоя жидкости (или зоны контакта фаз) на каждом основании 2 и 3. Жидкость L, поступив в аппарат через патрубок 20, направляется в делитель 7, откуда под действием гидростатического напора вытекает в виде струй, плоских или кольцевых, из отверстий 8 и 9 в пространство над основаниями 2 и 3. Расположение отверстий 8 и 9 рядами над основаниями 2 и 3 обеспечивает деление жидкостного потока на части по следующим формулам; L Li+L2,(1) гдеЬ - количество жидкости, поступающее в аппарат; LI - количество жидкости, вытекающее из отверстий 8; Ц - количество жидкости, вытекающей из отверстий 9. L ;2 Fml;2/l-,2y2 Hoi;o2 . (.2-площадь отверстий 8 и 9 для истечения;/i;2 -коэффициент расхода отверстий; g - ускорение свободного падения; ого2-высота гидравлического напора жидкости над отверстиями 8 и 9. Анализ уравнений (1) и (2) показывает, что количество жидкости LI или 1, поступающее на основание 2 или 3, зависит от площади сечения отверстий 8 и 9 для истечения и высоты гидростатического напора, при этом площадь отверстия является конструктивным признаком, Изменяя соотнощения площадей . при заданном общем гидростатическом напоре HQ можно обеспечить деление необходимого количества жидкости L на части LI и L2. Часть потока GI газа (пара) проходит нижнее основание 2, где вступает во взаимодействие с потоком жидкости LI, после чего происходит сепарация газо-жидкостного потока и поток GI газа проходит канал 6. Другая часть потока G2 газа (пара) сначала проходит канал 5, а затем проходит верхнее основание 3, где вступает во взаимодействие со своей частью потока жидкости Lj, после чего потоки GI ; GZ газа смещиваются в пространстве над контактным устройством. Наличие ярусов струй жидкости в объеме Над основаниями 2 и 3 интенсифицирует процесс тепломассообмена. Потоки жидкости LI и Lj удаляются из контактного устройства через сливные устройства (не показаны). В том случае, когда в тепломассообменном аппарате установлены пленочные тарелки, выполненные в виде желобов 21 и 22 с проемами 23 и 24 для прохода газа (пара), зоной контакта фаз являются струи жидкости (пленки), вытекающие из отверстий 8 и 9 или кольцевых щелей 15 и 16, прямоугольных щелей 17 или отверстий 18. Проконтактировавшая жидкость собирается в желобах 21 и 22. Применение делителя жидкостного потока в тепломассообменном аппарате позволяет создать конструкцию простую и надежную в эксплуатации, что повышает эффективность процесса разделения.

Формула изобретения

отверстием, а делитель установлен внутри него и выполнен в виде трубы с рядами отверстий, при этом нижний ряд отверстий расположен над нижним основанием, а верхний ряд - над верхним основанием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

7

го

гц-. J

10щ г

23

20

/5

гг -6

фаг.2

/2

.Ю

/7

| о o

(риг. Ц

ери г. 5

/5. /5.

фиг.6

i8

/J

.13

1Ц