RU121755U1 - Тепломассообменный аппарат - Google Patents
Тепломассообменный аппарат Download PDFInfo
- Publication number
- RU121755U1 RU121755U1 RU2012121692/05U RU2012121692U RU121755U1 RU 121755 U1 RU121755 U1 RU 121755U1 RU 2012121692/05 U RU2012121692/05 U RU 2012121692/05U RU 2012121692 U RU2012121692 U RU 2012121692U RU 121755 U1 RU121755 U1 RU 121755U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- liquid
- annular nozzle
- heat
- rotor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Тепломассообменный аппарат, содержащий корпус с устройствами для ввода и вывода потоков газа и жидкости, ротор с кольцевой насадкой, соединенный с валом, установленным на подшипниках, отличающийся тем, что между корпусом аппарата и ротором с кольцевой насадкой соосно с кольцевой насадкой размещен тангенциальный завихритель, а устройство ввода жидкости выполнено с возможностью обеспечения подачи жидкости прямотоком с газом или перекрестным током с газом.
Description
Полезная модель относится к области химической технологии и может быть использована в химической, нефтехимической и других смежных отраслях промышленности для проведения многофазных химико-технологических процессов с участием газа, жидкости, твердой фазы.
Большинство современных химических процессов осуществляется в присутствии катализаторов. Причем существенную часть занимают процессы, в которых реагирующие вещества находятся в виде газовой и жидкой фазы, а катализаторы - в виде пористых твердых тел. Протекающие каталитические реакции в этом случае относятся к явлению гетерогенного катализа, а твердые пористые катализаторы по аналогии часто называют гетерогенными катализаторами. Процессы с участием газа, жидкости и твердой фазы так же встречаются в электрохимических и биохимических технологиях. Для проведения таких многофазных процессов в промышленности используются различные типы аппаратов: насад очные, с неподвижным слоем частиц, с псевдоожиженным слоем частиц и другие.
Для многих технологий проблема увеличения интенсивности тепломассообменных процессов между газом, жидкостью и твердой фазой является актуальной. Одним из способов увеличения интенсивности тепломассообменных процессов и химических превращений в многофазных системах является осуществление контакта фаз в центробежном поле.
Известен тепломассообменный аппарат центробежного типа [Ramshaw С. HIGEE - An Example of Process Intensification // Chemical Engineering -1983 - Feb. - P.13-14], в котором поле центробежных сил организуется за счет вращения кольцевой насадки. Аппарат состоит из корпуса, патрубков для подвода и отвода газа (пара) и жидкости, ротора с кольцевой насадкой. Ротор с насадкой размещен между торцевыми крышками и закреплен на валу. Вал приводится во вращение при помощи независимого привода. Жидкость, подается в центральную зону. Кольцевая насадка проницаема для фаз, подаваемых в аппарат непрерывно, имеет пористость около 95% и удельную площадь поверхности 800-1500 м2/м3. За счет вращения кольцевой насадки от внешнего привода возникают центробежные силы, в результате действия которых жидкость движется в радиальном направлении. Газ подается в периферийную зону кольцевой насадки и под действием градиента давления движется в противотоке по отношению к жидкости.
Известен тепломассообменный аппарат вихревого типа [Авторское свидетельство SU 625729, B01D 3/30, 01.09.1978], содержащий корпус с устройствами для ввода и вывода потоков газа и жидкости, ротор с кольцевой насадкой соединенный с валом, установленным на подшипниках. В тепломассообменном аппарате ротор снабжен лопастями, закрепленными на его наружной поверхности. Причем лопасти выполнены изогнутыми в направлении, противоположном вращению ротора, а патрубок подвода газа расположен в цилиндрическом корпусе тангенциально по ходу вращения ротора. Жидкость, подается в центральную зону. Данный аппарат выбран в качестве прототипа.
Аппарат работает следующим образом. Газ (пар), поступает в аппарат через патрубок, который расположен тангенциально к цилиндрическому корпусу. За счет кинетической энергии газа поступающего в аппарат приводится во вращение ротор с кольцевой насадкой. Далее газ (пар) проходит через кольцевую насадку ротора от периферии к центру и выводится из аппарата. Жидкость подается через распределительное устройство в центральную зону кольцевой насадки, разбрызгивается на ее поверхность и под действием центробежной силы проходит через насадку от центра к периферии. После взаимодействия с газом во вращающейся кольцевой насадке жидкость, через патрубок выводится из аппарата.
Однако для тепломассообменных аппаратов центробежного и вихревого типов [Burns J. R., Ramshaw С. Process Intensification: Visual Study of Liquid Maldistribution in Rotating Packed Beds // Chemical Engineering Scienc. - 1996. - Vol.51, - №8. - P.1347-1352.] при частоте вращения кольцевой насадки п=300-600 об/мин жидкость движется в радиальном направлении в виде отдельных струй, а с увеличением частоты вращения кольцевой насадки до значения n=600-800 об/мин режим течения жидкости через кольцевую насадку меняется на капельный. Даже при более высоких скоростях вращения n=1200-1500 об/мин жидкость не полностью смачивает внутреннюю поверхность кольцевой насадки. В результате реальная поверхность контакта между газом и жидкостью, а так же между жидкостью и объемной насадкой меньше расчетной. С уменьшением поверхности контакта фаз уменьшается интенсивность тепломассообменных процессов.
Задачей предлагаемой полезной модели является увеличение интенсивности тепломассообменных процессов между газом и жидкостью, а также между жидкостью и кольцевой насадкой.
Задача достигается тем, что в предлагаемом тепломассообменном аппарате, содержащем корпус с устройствами для ввода и вывода потоков газа и жидкости, ротор с кольцевой насадкой, соединенный с валом, установленным на подшипниках, между корпусом аппарата и ротором с кольцевой насадкой соосно с кольцевой насадкой размещен тангенциальный завихритель, а устройство ввода жидкости выполнено с возможностью обеспечения подачи жидкости прямотоком с газом или перекрестным током с газом.
На фиг. 1 изображен чертеж предлагаемого тепломассообменного аппарата (общий вид) и фиг.2 разрез по А-А.
Тепломассообменный аппарат на фиг. 1 содержит корпус 1 (цилиндрический или улиточный), в котором имеется патрубок для подвода газа (пара, аэрозоля) 2, торцевые крышки 3, 4 с отверстием для выхода из многофазного слоя газа (пара, аэрозоля) и жидкости (суспензии, эмульсии).
Между торцевыми крышками 3 и 4 располагается ротор 5 с кольцевой насадкой 6. Кольцевая насадка проницаема для фаз, подаваемых в тепломассообменный аппарат непрерывно. Ротор 5 соединен с валом 7, который установлен на подшипниках 8. Между корпусом аппарата 1 и ротором 5 с кольцевой насадкой 6 соосно с кольцевой насадкой размещен тангенциальный завихритель 9. Тангенциальный завихритель 9 представляет собой кольцо в виде цилиндра, в котором имеются тангенциальные каналы. Устройство для ввода жидкости (суспензии, эмульсии) может представлять собой, например патрубок 10 установленный в корпусе аппарата 1 перед тангенциальным завихрителем 9, либо сопло 11 установленное непосредственно в тангенциальном завихрителе 9. Так же устройство для ввода жидкости может представлять собой отдельный тангенциальный завихритель 12, либо систему сопел, распределенных по радиусу торцевой крышки. Для подачи жидкости могут быть предусмотрены и другие устройства, обеспечивающие прямоток или перекрестный ток газа (пара, аэрозоля) и жидкости (суспензии, эмульсии). Так же тепломассообменный аппарат содержит сепаратор 13, патрубки отвода газа (пара, аэрозоля) 14 и жидкости (суспензии, эмульсии) 15.
На фиг.2 изображен разрез по А-А (фиг.1) предлагаемого тепломассообменного аппарата.
Аппарат работает следующим образом.
Пример 1.
В тепломассообменный аппарат (фиг.1), через патрубок 2 подается газ. Затем газ проходит через тангенциальный завихритель 9. Жидкость подается через патрубок 10 в поток газа перед тангенциальным завихрителем и увлекается газом в тангенциальный завихритель 9. Тангенциальный завихритель 9 значительно увеличивает кинетическую энергию газожидкостного потока и придает ему вращательное движение. Закрученные потоки газа и жидкости приводят во вращение ротор 5 с кольцевой насадкой 6. В области между торцевыми крышками 2, 3 и тангенциальным завихрителем 9 формируется вращающийся многофазный слой, через который барботируется газ. Газ и жидкость проходят через многофазный слой прямотоком. После взаимодействия в многофазном слое газ и жидкость, разделяются в сепараторе 13 и выводятся из аппарата через патрубки 14, 15.
Пример 2.
В тепломассообменный аппарат (фиг.1), через патрубок 2 подается газ. Затем газ проходит через тангенциальный завихритель 9. Тангенциальный завихритель 9 значительно увеличивает кинетическую энергию газового потока и придает ему вращательное движение. Устройство для ввода жидкости (суспензии, эмульсии) представляет собой сопло 11 установленное в канале тангенциального завихрителя газа. Проходя через сопло жидкость приобретает тангенциальную скорость. Закрученные потоки газа и жидкости приводят во вращение ротор 5 с кольцевой насадкой 6. В области между торцевыми крышками 2, 3 и тангенциальным завихрителем 9 формируется вращающийся многофазный слой, через который барботируется газ. Газ и жидкость проходят через многофазный слой прямотоком. После взаимодействия в многофазном слое газ и жидкость, разделяются в сепараторе 13 и выводятся из аппарата через патрубки 14, 15.
Пример 3.
В тепломассообменный аппарат, через патрубок 2 подается газ. Затем газ проходит через тангенциальный завихритель 9. Тангенциальный завихритель 9 значительно увеличивает кинетическую энергию газового потока и придает ему вращательное движение. Устройство для ввода жидкости (суспензии, эмульсии) представляет собой отдельный тангенциальный завихритель 12, установленный выше тангенциального завихрителя газа 9 на торцевой крышке 3. Тангенциальный завихритель 12 значительно увеличивает кинетическую энергию жидкости и придает ей вращательное движение. Закрученные потоки газа и жидкости приводят во вращение ротор 5 с кольцевой насадкой 6. В области между торцевыми крышками 2, 3 и тангенциальным завихрителем 9 формируется вращающийся многофазный слой, через который барботируется газ. Газ и жидкость проходят через многофазный слой перекрестным током. После взаимодействия в многофазном слое газ и жидкость, разделяются в сепараторе 13 и выводятся из аппарата через патрубки 14, 15.
При барботаже газа в поле центробежных сил значительно уменьшаются размеры пузырей, за счет этого увеличивается поверхность контакта между газом и жидкостью, увеличивается интенсивность тепломассообменнных процессов. В поле центробежных сил можно существенно повысить скорость газа без брызгоуноса и нарушения структуры слоя, что так же приводит к увеличению интенсивности тепломассообменных процессов между газом и жидкостью. В таком вращающемся многофазном слое потоки газа и жидкости сильно турбулентные, кольцевая насадка полностью смачивается жидкостью и интенсивно взаимодействует с ней. Все это приводит к увеличению интенсивности тепломассообменных процессов между газом и жидкостью, а также между жидкостью и кольцевой насадкой.
Claims (1)
- Тепломассообменный аппарат, содержащий корпус с устройствами для ввода и вывода потоков газа и жидкости, ротор с кольцевой насадкой, соединенный с валом, установленным на подшипниках, отличающийся тем, что между корпусом аппарата и ротором с кольцевой насадкой соосно с кольцевой насадкой размещен тангенциальный завихритель, а устройство ввода жидкости выполнено с возможностью обеспечения подачи жидкости прямотоком с газом или перекрестным током с газом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012121692/05U RU121755U1 (ru) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | Тепломассообменный аппарат |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012121692/05U RU121755U1 (ru) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | Тепломассообменный аппарат |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU121755U1 true RU121755U1 (ru) | 2012-11-10 |
Family
ID=47322491
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012121692/05U RU121755U1 (ru) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | Тепломассообменный аппарат |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU121755U1 (ru) |
-
2012
- 2012-05-25 RU RU2012121692/05U patent/RU121755U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102441323B (zh) | 旋流双超重力机 | |
JP5745536B2 (ja) | 液滴を含有する供給ガス流からそれらを分離するための遠心液滴分離器 | |
EP2959960B1 (en) | High rotational momentum disperser and use | |
CN209204984U (zh) | 一种高效旋流式喷雾脱硫塔 | |
WO2006059920A1 (fr) | Appareil a tourbillons destine a effectuer des processus physico-chimiques avec un flux de phases descendant | |
US3526082A (en) | Apparatus for removing dust from gases | |
CN105107355B (zh) | 吸收分离一体化含硫气体脱硫旋流反应装置 | |
RU121755U1 (ru) | Тепломассообменный аппарат | |
RU1773469C (ru) | Роторный аппарат | |
CN102125895A (zh) | 一种旋流器 | |
CN104096512B (zh) | 一种尿素水解反应器出口除雾装置 | |
CN108939887B (zh) | 超重力脱硫装置 | |
TW202410950A (zh) | 分離器 | |
US4229192A (en) | Cyclonic scrubber with perforated plate distributor | |
RU2579084C2 (ru) | Способ контактного взаимодействия газа и жидкости и устройство для его осуществления | |
RU2545559C1 (ru) | Центрифуга для очистки газа | |
RU2260470C1 (ru) | Пылеуловитель вихревой | |
CN202336335U (zh) | 旋流双超重力机 | |
RU147796U1 (ru) | Аппарат для промывки и охлаждения сернистых газов | |
RU2380143C2 (ru) | Вихревой распыливающий абсорбер | |
RU2261139C1 (ru) | Вихревой скруббер | |
RU2599584C2 (ru) | Способ очистки отработанного теплоносителя сушильных установок от частиц сухого молока и устройство для его осуществления | |
RU84254U1 (ru) | Вихревое устройство с монодисперсным распылом жидкости | |
RU2518769C1 (ru) | Турбонасос для двух текучих сред | |
RU2641114C2 (ru) | Комбинированный циклон |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20160526 |