RU180153U1

RU180153U1 - HEAT AND MASS EXCHANGE PLATE WITH BARBATING CONTACT DEVICE

Info

Publication number: RU180153U1
Application number: RU2018108698U
Authority: RU
Inventors: Александр Борисович Голованчиков; Наталья Андреевна Прохоренко; Ольга Александровна Залипаева; Виктор Николаевич Павленко
Priority date: 2018-03-12
Filing date: 2018-03-12
Publication date: 2018-06-05

Abstract

Предлагаемое техническое решение относится к тепломассообменным процессам в системе жидкость-газ и может найти применение в химической, нефтехимической, металлургической, энергетической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности, а также в экологических процессах очистки дымовых газов и вентиляционных выбросов.Техническим результатом предлагаемой конструкции является повышение производительности.Поставленный технический результат достигается тем, что в тепломассообменной тарелке, содержащей перфорированное основание, переливное устройство и установленное на основании тарелки барбатажное контактное устройство, представляющее собой лопатки, соединенные с осью вращения, нижняя часть переливного устройства отогнута в сторону контактного устройства, установленного на вертикальной оси, а на свободном конце каждой лопатки сверху установлен пластинчатый упор, причем контактное устройство выполнено из материала с положительной плавучестью.The proposed technical solution relates to heat and mass transfer processes in a liquid-gas system and can find application in chemical, petrochemical, metallurgical, energy, pharmaceutical, food and other industries, as well as in environmental processes of flue gas cleaning and ventilation emissions. The technical result of the proposed design is increased productivity. The technical result achieved is achieved in that in a heat and mass transfer plate containing perforated os The overflow device, the overflow device and the sparging contact device installed on the base of the plate, which are blades connected to the axis of rotation, the lower part of the overflow device is bent towards the contact device mounted on the vertical axis, and a plate stop is installed on top of the free end of each blade, and the contact the device is made of material with positive buoyancy.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к тепломассообменным процессам в системе жидкость-газ и может найти применение в химической, нефтехимической, металлургической, энергетической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности, а также в экологических процессах очистки дымовых газов и вентиляционных выбросов.The proposed technical solution relates to heat and mass transfer processes in a liquid-gas system and can be used in chemical, petrochemical, metallurgical, energy, pharmaceutical, food and other industries, as well as in environmental processes of flue gas purification and ventilation emissions.

Известна контактная тарелка массо-теплообменных аппаратов, включающая основание в виде плоского листа с отверстиями, над отверстиями тарелки помещены лопастные вращающиеся завихрители, с целью создания возможности возвратно-поступательного движения завихрителей, они снабжены стойками с пазами, прикрепленными к плоскости тарелки (авт. св. СССР №349402, B01D 3/30, 1972 г.).Known contact plate mass-heat exchangers, including a base in the form of a flat sheet with holes, rotary swirls are placed above the plate openings in order to create the possibility of reciprocating motion of swirls, they are equipped with racks with grooves attached to the plane of the plate (ed. USSR No. 349402, B01D 3/30, 1972).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится малый оборот вращения лопастного завихрителя, который затрагивает только верхнюю часть уровня жидкости, который приводит к невысокая скорость массопереноса на границы раздела фаз жидкости и газа, что снижает производительность массообменного устройства.The reasons that impede the achievement of a given technical result include a small rotation speed of the blade vortex swirl, which affects only the upper part of the liquid level, which leads to a low mass transfer rate to the interface between the liquid and gas phases, which reduces the performance of the mass transfer device.

Известна тепломассообменная тарелка, содержащая перфорированное основание, переливное устройство, на основании тарелки на горизонтальной оси установлены струйно-барботажные контактные устройства, представляющие собой радиальные треугольные лопатки, соединенные с осью вращения, лопатки изготовлены из листового материала и имеют две боковые и одну нижнюю стенки (описание полезной модели к патенту 152191, РФ, B01D 3/30, 2015 г.).Known heat and mass transfer plate containing a perforated base, overflow device, on the base of the plate on the horizontal axis are installed jet-bubble contact devices, which are radial triangular blades connected to the axis of rotation, the blades are made of sheet material and have two side and one lower wall (description Utility Model for Patent 152191, RF, B01D 3/30, 2015).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится низкая производительность из-за малой скорости вращения радиальных лопаток.The reasons that impede the achievement of a given technical result include low productivity due to the low rotation speed of the radial blades.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является тепломассообменная тарелка, содержащая перфорированное основание, переливное устройство и установленное на основании тарелки барботажное контактное устройство, представляющее собой лопатки, соединенные с осью вращения, отличающаяся тем, что нижняя часть переливного устройства отогнута в сторону контактного устройства, установленного на вертикальной оси, а на свободном конце каждой лопатки сверху установлен пластинчатый упор(описание полезной модели к патенту 171763, РФ, B01D 3/30, 2017 г.).The closest in technical essence and the achieved result is a heat and mass transfer plate containing a perforated base, an overflow device and a bubbler contact device mounted on the base of the plate, which is a blade connected to the axis of rotation, characterized in that the lower part of the overflow device is bent towards the contact device, mounted on a vertical axis, and on the free end of each blade a plate stop is installed on top (description of utility model for pat NTU 171763, Russian Federation, B01D 3/30, 2017).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится низкая производительность из-за недостаточной скорости перемешивания верхних слоев уровня жидкости, на границах раздела фаз жидкости и газа.The reasons that impede the achievement of a given technical result include low productivity due to insufficient mixing speed of the upper layers of the liquid level, at the interface between the liquid and gas phases.

Техническим результатом предлагаемой конструкции является повышение производительности.The technical result of the proposed design is to increase productivity.

Поставленный технический результат достигается тем, что в тепломассообменной тарелке, содержащая перфорированное основание, переливное устройство и установленное на основании тарелки барбатажное контактное устройство, представляющее собой лопатки, соединенные с осью вращения, нижняя часть переливного устройства отогнута в сторону контактного устройства, установленного на вертикальной оси, а на свободном конце каждой лопатки сверху установлен пластинчатый упор, причем контактное устройство выполнено из материала с положительной плавучестью.The technical result is achieved by the fact that in the heat and mass transfer plate containing a perforated base, an overflow device and a sparging contact device installed on the base of the plate, which is a blade connected to the axis of rotation, the lower part of the overflow device is bent towards the contact device mounted on a vertical axis, and at the free end of each blade a plate stop is installed on top, and the contact device is made of material with positive avuchestyu.

Выполнение контактного устройства из материала с положительной плавучестью позволяет бартотажному контактному устройству всплывать на поверхность реакционной массы и вращаться вокруг вертикальной оси, тем самым перемешивать верхний слой жидкости, на границах раздела фаз жидкости и газа, что способствует увеличению производительности.The implementation of the contact device from a material with positive buoyancy allows the bartotage contact device to float to the surface of the reaction mass and rotate around a vertical axis, thereby mixing the upper liquid layer at the interface of the liquid and gas phases, which increases productivity.

На фиг. 1 представлен общий вид в разрезе предлагаемой конструкции тепломассообменной тарелки с барботажным контактным устройствам представляющей собой лопатки; на фиг. 2 - вид А сверху на лопатки с пластинчатым упором.In FIG. 1 shows a General view in section of the proposed design of the heat and mass transfer plate with bubbler contact devices representing a blade; in FIG. 2 is a top view of A on the blades with a plate focus.

Тепломассообменная тарелка состоит из перфорированного основания 1, на ее основании находится вертикальная ось вращения 2. На вертикальной оси 2 установлено барботажное контактное устройство, представляющие собой лопатки 3, выполненные из материала с положительной плавучестью, которые соединены с осью вращения 2. На свободных концах каждой лопатки 3 сверху жестко закреплены пластинчатые упоры 4. На перфорированном основании 1, находится переливное устройство 5, которое предназначено для стекания жидкости с вышележащей тарелки. Переливное устройство 5 установлены так, чтобы они не препятствовали вращению барботажного контактного устройства. Нижняя часть переливного устройства 5 отогнута к поверхности пластинчатого упора 4.The heat and mass transfer plate consists of a perforated base 1, a vertical axis of rotation 2 is located on its base. A bubbler contact device is installed on the vertical axis 2, which are blades 3 made of material with positive buoyancy, which are connected to the axis of rotation 2. At the free ends of each blade 3, plate stops 4 are rigidly fixed on top. On the perforated base 1, there is an overflow device 5, which is designed to drain liquid from an overlying plate. The overflow device 5 is installed so that they do not interfere with the rotation of the bubbler contact device. The lower part of the overflow device 5 is bent to the surface of the plate stop 4.

Тепломассообменная тарелка работает следующим образом.Heat and mass transfer plate operates as follows.

Жидкость с вышележащей тарелки поступает на перфорированное основание 1, переливается с одной тарелки на другую, за счет переливного устройства 5. Под действием материала обладающего положительной плавучестью, лопатки 3 будут всплывать. Струя жидкости, выходящая из переливного устройства, будет попадать на пластинчатый упор 4, установленные сверху на конце каждой лопатки 3, при этом поток жидкости будет создавать крутящий момент на лопатках 3, закрепленных на вертикальной оси 2 барботажного контактного устройства и приводить их во вращение. Газ, поступающий с нижележащей тарелки, проходит через отверстия перфорированного основания 1, образуя пузырьки, которые участвуют в тепломассообменном процессе с жидкостью, находящейся на тарелке. При вращении лопатки 3 с жестко соединенными пластинчатый упор 4 захватывают жидкость и газ, и начинают интенсивно их перемешивать.The liquid from the overlying plate enters the perforated base 1, is poured from one plate to another due to the overflow device 5. Under the influence of a material with positive buoyancy, the blades 3 will float. The liquid stream leaving the overflow device will fall on the plate stop 4, mounted on top of the end of each blade 3, while the fluid flow will create a torque on the blades 3, mounted on the vertical axis 2 of the bubbler contact device and cause them to rotate. The gas coming from the underlying plate passes through the holes of the perforated base 1, forming bubbles that are involved in the heat and mass transfer process with the liquid on the plate. When the blades 3 are rotated with the plate stop 4 rigidly connected, they capture liquid and gas and begin to mix them intensively.

Таким образом, выполнение лопаток 3, из материала с положительной плавучестью, будет увеличивать интенсивность перемешивания верхних слоев жидкости, на границах раздела фаз жидкости и газа, что приводит к увеличению скорости тепломассообменных процессов между жидкостью и газом и повышает производительность тарелки.Thus, the implementation of the blades 3, from a material with positive buoyancy, will increase the intensity of mixing of the upper layers of the liquid, at the interface of the liquid and gas, which leads to an increase in the rate of heat and mass transfer processes between the liquid and gas and increases the performance of the plate.

Claims

A heat and mass transfer plate containing a perforated base, an overflow device and a sparging contact device mounted on the base of the plate, consisting of blades connected to the axis of rotation, the lower part of the overflow device is bent towards the contact device mounted on a vertical axis, and is mounted on top of the free end of each blade plate stop, characterized in that the contact device is made of material with positive buoyancy.