RU2152245C1 - Heat-and-mass exchange apparatus - Google Patents
Heat-and-mass exchange apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2152245C1 RU2152245C1 RU98112143/12A RU98112143A RU2152245C1 RU 2152245 C1 RU2152245 C1 RU 2152245C1 RU 98112143/12 A RU98112143/12 A RU 98112143/12A RU 98112143 A RU98112143 A RU 98112143A RU 2152245 C1 RU2152245 C1 RU 2152245C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- disks
- liquid
- contact
- heat
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к процессам и аппаратам химического машиностроения и может быть использовано в энергетической, нефтегазовой, химической, пищевой и других отраслях промышленности для мокрой очистки газов, абсорбции, ректификации (перегонки) и т. п. процессам в системе газ - жидкость. The invention relates to processes and apparatuses of chemical engineering and can be used in the energy, oil and gas, chemical, food and other industries for wet gas purification, absorption, rectification (distillation), etc. to processes in the gas-liquid system.
Из уровня техники широко известно устройство для проведения тепло- и массообменного процесса путем контактного взаимодействия потока газа с потоком жидкости, протекающего на поверхности капель или пленки жидкости в полых (безнасадочных) тарельчатых (каскадных), насадочных пленочных колоннах (см. А. Н. Плановский, П. И. Николаев. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. М., Химия, 1972, с. 322, 323, 329-331, 373). При этом интенсивность тепло- и массообмена определяется скоростями движения потоков газа и жидкости и в значительной мере зависит от величины и формы поверхности контактирования, однако увеличение (развитие) последней приводит к росту гидравлического сопротивления, уносу капель жидкости, усложнению конструкции и габаритов тепло- и массообменных аппаратов. A device is widely known from the prior art for carrying out a heat and mass transfer process by contacting a gas stream with a liquid stream flowing on the surface of a liquid droplet or film in hollow (non-nozzle) plate (cascade), packed film columns (see A. N. Planovsky , P. I. Nikolaev. Processes and Apparatuses of Chemical and Petrochemical Technology. M., Chemistry, 1972, S. 322, 323, 329-331, 373). The intensity of heat and mass transfer is determined by the velocities of the gas and liquid flows and largely depends on the size and shape of the contacting surface, however, an increase (development) of the latter leads to an increase in hydraulic resistance, entrainment of liquid droplets, and complication of the design and dimensions of heat and mass transfer apparatuses.
Близким к изобретению является устройство для проведения процессов тепло- и массообмена путем контактного взаимодействия потока газа с потоком жидкости, стекающей в виде пленки по поверхности вращающихся дисков, частично погруженных в жидкость (см. Авт. св. СССР 223766, кл. B 01 D 45/10, 1968 г. ). Основным недостатком данного устройства является то, что интенсивность контактного взаимодействия (газового потока с жидкостью - пленкой на поверхности дисков) определяется скоростью газового потока и частотой вращения дисков, увеличение которых ограничено возможностью срыва пленки и уносом капель. Close to the invention is a device for carrying out heat and mass transfer processes by contacting a gas stream with a liquid stream flowing in the form of a film on the surface of rotating disks partially immersed in a liquid (see Aut. St. USSR 223766, class B 01 D 45 / 10, 1968). The main disadvantage of this device is that the intensity of contact interaction (gas flow with a liquid - a film on the surface of the disks) is determined by the gas flow rate and the rotational speed of the disks, the increase of which is limited by the possibility of film breakdown and droplet entrainment.
Известны тепло- и массообменные аппараты, содержащие корпус с газовым каналом и патрубками для подвода и отвода газа, нижняя часть которого заполнена жидкостью, и установленный в корпусе горизонтальный вал с дисками, частично погруженными в жидкость, который снабжен приводом для вращения (см. Авт. св. СССР 262096, кл. B 01 J 8/10, 1970 г.; Авт. св. СССР 971437, кл. B 01 D 45/18, 1981 г.). При этом выполнение дисков в виде сеток или лопастей обеспечивает осевое течение газового потока с достаточно большой скоростью, но не дает возможности существенно развивать поверхность контакта фаз. Heat and mass transfer apparatuses are known, comprising a housing with a gas channel and nozzles for supplying and discharging gas, the lower part of which is filled with liquid, and a horizontal shaft installed in the housing with disks partially immersed in the liquid, which is equipped with a drive for rotation (see Auth. St. USSR 262096, class B 01
Известен также тепло- и массообменный аппарат, содержащий корпус с газовым каналом и патрубками для подвода и отвода газа, в нижней части которого расположена ванна с жидкостью, и вращающейся горизонтальный вал с приводом, снабженный дисками, частично погруженными в жидкость (см. Авт. св. СССР 223766, кл. B 01 D 45/10, 1968 г.). Вал в данном аппарате установлен поперек газового канала, т.е. в плоскости, направленной поперек газового потока, что увеличивает поверхность контакта газа с жидкостью и формирует продольное обтекание дисков с низким гидравлическим сопротивлением, но ограничивает функциональные возможности устройства, т. к. не позволяет эффективно использовать его для массообменных процессов, требующих протяженного контакта газа с жидкостью. A heat and mass transfer apparatus is also known, comprising a housing with a gas channel and nozzles for supplying and discharging gas, in the lower part of which there is a bath with liquid, and a rotating horizontal shaft with a drive equipped with disks partially immersed in liquid (see Auth. USSR 223766, class B 01 D 45/10, 1968). The shaft in this unit is installed across the gas channel, i.e. in a plane directed across the gas flow, which increases the gas-liquid contact surface and forms a longitudinal flow around the disks with low hydraulic resistance, but limits the device’s functionality, since it does not allow its effective use for mass transfer processes requiring extended gas-liquid contact .
Наиболее близким к изобретению является механический пленочный тепло- и массообменный аппарат (см. В. М. Рамм, "Абсорбция газов", Москва, "Химия", 1976 г. , стр. 321- 322), содержащий цилиндрический корпус, снабженный разделительными кольцевыми перегородками, образующими секции. В каждой секции на валу закреплен сплошной диск, к каждому из которых по бокам прикреплены пакеты кольцевых контактных дисков, установленных с зазором относительно корпуса, вала и друг друга. В верхней части корпуса установлены патрубки для подвода и отвода газа, а в нижней - патрубки для подвода и отвода жидкости. Вал снабжен приводом для вращения. Контактные диски частично погружены в жидкость. Такое устройство аппарата формирует в верхней части корпуса зигзагообразный радиально-осевой газовый канал, а в нижней части - жидкостной канал, что в принципе позволяет эффективно использовать его для тепло- и массообменных процессов, требующих протяженного контакта газа с пленкой жидкости. Closest to the invention is a mechanical film heat and mass transfer apparatus (see V. M. Ramm, "Gas Absorption", Moscow, "Chemistry", 1976, p. 321-322), containing a cylindrical body equipped with a ring separation partitions forming sections. In each section, a solid disk is fixed on the shaft, to each of which packets of annular contact disks are mounted on each side, installed with a gap relative to the housing, shaft and each other. In the upper part of the body there are pipes for supplying and discharging gas, and in the lower part there are pipes for supplying and discharging liquid. The shaft is equipped with a drive for rotation. The contact discs are partially immersed in liquid. Such a device of the apparatus forms a zigzag radial-axial gas channel in the upper part of the body, and a liquid channel in the lower part, which, in principle, allows it to be used effectively for heat and mass transfer processes requiring extended contact of the gas with the liquid film.
Однако в таких аппаратах возникает противоречие между эффективностью организации процесса тепло- и массообмена и его конструктивной реализацией. However, in such devices, a contradiction arises between the efficiency of organizing the process of heat and mass transfer and its constructive implementation.
Так с точки зрения повышения эффективности процесса тепло- и массообмена в аппаратах данного типа необходимо обеспечение минимальных осевых зазоров между крайними (в пакетах) кольцевыми контактными дисками и не участвующими в процессе тепло- и массообмена разделительными кольцевыми перегородками (так как последние закреплены в корпусе и их поверхность не покрыта пленкой жидкости), т. е. величена этих зазоров должна быть равна не более половины величины оптимальных зазоров между кольцевыми контактными дисками. Вместе с тем, с точки зрения обеспечения технологичности изготовления и сборки таких аппаратов и их эксплуатации, как показывает практика, при установке, как правило 10 - 16 разделительных кольцевых перегородок, эти зазоры должны быть в 3-6 раз больше величины оптимальных зазоров между кольцевыми контактными дисками, что в свою очередь приводит к перетоку до 50% газа по этим "технологическим" зазорам, минуя процесс тепло- и массообмена на контактных дисках и, как следствие - потере эффективности данных аппаратов. So from the point of view of increasing the efficiency of the process of heat and mass transfer in devices of this type, it is necessary to ensure minimum axial gaps between the extreme (in packages) annular contact disks and the dividing ring partitions not involved in the process of heat and mass transfer (since the latter are fixed in the housing and their the surface is not covered by a film of liquid), i.e., the size of these gaps should be equal to no more than half the value of the optimal gaps between the ring contact disks. At the same time, from the point of view of ensuring the manufacturability and manufacture of such devices and their operation, as practice shows, when installing, as a rule, 10-16 dividing ring partitions, these gaps should be 3-6 times greater than the optimal gaps between the ring contact disks, which in turn leads to an overflow of up to 50% of gas through these "technological" gaps, bypassing the process of heat and mass transfer on the contact disks and, as a result, the loss of efficiency of these devices.
Отсюда существенным недостатком таких аппаратов является их конструктивная сложность, относительно низкая технологичность изготовления и сборки, вызванные проблемами высокой точности изготовления, поочередной установки и точной фиксации относительно друг друга с заданными осевыми зазорами (с учетом погрешностей изготовления, сборки и температурных расширений): на валу - сплошных дисков с пакетами кольцевых контактных дисков, а в корпусе - разделительных кольцевых перегородок, что ведет к росту габаритов (осевых более чем на 40- 60%), массы конструкции и стоимости аппаратов (на 60-200%) вплоть до потери их конкурентоспособности. Hence, a significant drawback of such devices is their structural complexity, relatively low manufacturability and assembly, caused by problems of high precision manufacturing, sequential installation and accurate fixation relative to each other with predetermined axial clearances (taking into account manufacturing, assembly and temperature expansion errors): on the shaft - continuous disks with packages of annular contact disks, and in the case - dividing annular partitions, which leads to an increase in dimensions (axial by more than 40-60%), mass s design and cost of devices (60-200%) up to the loss of their competitiveness.
Изобретение направлено на создание компактного, высокоэффективного, технологичного, дешевого контактного тепло- и массообменного аппарата с более высокой удельной производительностью и широкими функциональными возможностями за счет уменьшения перетекания газа по "технологическим" зазорам, увеличения поверхности эффективного контактного взаимодействия газа с пленкой жидкости, организации более интенсивных процессов тепло- и массообмена при контактном взаимодействии газа с пленкой жидкости. The invention is directed to the creation of a compact, highly efficient, technologically advanced, cheap contact heat and mass transfer apparatus with higher specific productivity and wide functionality by reducing gas flow over "technological" gaps, increasing the surface of effective contact interaction of gas with a liquid film, and organizing more intense heat and mass transfer during contact interaction of a gas with a liquid film.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в тепло- массообменном аппарате, содержащем цилиндрический корпус, в верхней части которого установлены патрубки для подвода и отвода газа, а в нижней - патрубки для подвода и отвода жидкости, снабженном разделительными кольцевыми перегородками, образующими секции, в каждой из которых на вращающемся валу установлен поперечный сплошной диск, к каждому из которых по бокам прикреплены пакеты кольцевых контактных дисков, которые установлены с зазором относительно корпуса, вала и друг друга, частично погруженными в жидкость, которые совместно формируют зигзагообразное радиально-осевое, последовательно-параллельное течение потоков газа, согласно изобретению разделительные кольцевые перегородки закреплены между пакетами кольцевых контактных дисков соосно валу с возможностью совместного вращения с ним, а по внешнему диаметру разделительных кольцевых перегородок установлены (газодинамические, гидродинамические или контактные) уплотнения. The solution to this problem is provided by the fact that in the heat and mass transfer apparatus containing a cylindrical body, in the upper part of which there are nozzles for supplying and discharging gas, and in the lower part there are nozzles for supplying and discharging liquid, equipped with dividing ring partitions forming sections in each of which a transverse solid disk is mounted on a rotating shaft, to each of which are attached packets of annular contact disks, which are installed with a gap relative to the housing, shaft and each other partially immersed in a liquid, which together form a zigzag radial-axial, sequentially parallel flow of gas flows, according to the invention, the annular separation partitions are fixed between the packages of annular contact disks coaxially to the shaft with the possibility of joint rotation with it, and are installed on the outer diameter of the separation annular partitions ( gas-dynamic, hydrodynamic or contact) seals.
Заявленное конструктивное выполнение\ тепло- и массообменных аппаратов обеспечивает:
- дополнительное задействование поверхностей разделительных кольцевых перегородок в процесс тепло- и массообмена (за счет выполнения ими функций поверхностей контактных дисков в ходе их совместного вращения), что увеличивает эффективность аппаратов на 5-20%;
- в 5 - 15 раз уменьшает или полностью исключает перетекание газа по "технологическим" зазорам между секциями (в зоне разделительных кольцевых перегородок);
- существенно упрощает конструкцию аппаратов, уменьшает на 30-80% их длину и массу, на 60 - 200% стоимость их изготовления.The claimed design \ heat and mass transfer apparatus provides:
- additional involvement of the surfaces of the separating annular partitions in the process of heat and mass transfer (due to the performance of the functions of the surfaces of the contact disks during their joint rotation), which increases the efficiency of the apparatus by 5-20%;
- 5–15 times reduces or completely eliminates gas overflow along “technological” gaps between sections (in the area of annular partition walls);
- significantly simplifies the design of the apparatus, reduces by 30-80% their length and weight, by 60 - 200% the cost of their manufacture.
Таким образом, предложенное техническое решение позволяет увеличить поверхность эффективного контактного взаимодействия газа с пленкой жидкости, обеспечивает возможность организации более интенсивных процессов тепло- и массообмена и, как следствие, рост удельной производительности аппаратов данного типа, а в совокупности обеспечивает существенно более высокую эффективность проведения различных процессов тепло- и массообмена в широком диапазоне сочетания режимных параметров и теплофизических свойств взаимодействующих двух разнофазных сред (газа и жидкости), при безотрывном течении пленки жидкости (абсорбция, ректификация, газоочистка) в горизонтальных аппаратах с вращающимися дисками, которые обуславливают минимальные габариты аппарата, позволяет использовать их в технологических схемах с разнообразными жидкими и газообразными веществами, например для очистки воздуха от твердых частиц и примесей, ректификации нефте- газопродуктов, абсорбции паров углеводородов (фенола, формальдегида, бензина и т. п.) из воздуха, перегонки в системе этанол-вода и т. п., вместо громоздких колонн с высоким гидравлическим сопротивлением. Thus, the proposed technical solution allows to increase the surface of effective contact interaction of gas with a liquid film, provides the possibility of organizing more intensive processes of heat and mass transfer, and, as a result, an increase in the specific productivity of devices of this type, and together provides a significantly higher efficiency of various processes heat and mass transfer over a wide range of combination of regime parameters and thermophysical properties of two different interacting nitrogen media (gas and liquid), with a continuous flow of a liquid film (absorption, distillation, gas purification) in horizontal devices with rotating disks that determine the minimum dimensions of the device, it can be used in technological schemes with various liquid and gaseous substances, for example, for air purification from solid particles and impurities, rectification of oil and gas products, absorption of hydrocarbon vapors (phenol, formaldehyde, gasoline, etc.) from air, distillation in an ethanol-water system, etc., instead of towing columns with high hydraulic resistance.
На чертеже схематично представлен общий вид тепло- и массообменного аппарата. The drawing schematically shows a General view of the heat and mass transfer apparatus.
Тепло- и массообменный аппарат (см. фиг. 1-5) содержит цилиндрический корпус 1, в котором с возможностью вращения установлен горизонтальный вал 2 с закрепленными на нем поперечными сплошными дисками 3, к которым по бокам (например, на стяжках 4 с распорными шайбами 5 (см. фиг. 2)) прикреплены пакеты 6, набранные из кольцевых контактных дисков 7, которые могут быть выполнены, например, гладкими, шероховатыми, перфорированными, ребристыми, сетчатыми и т. п. Кольцевые контактные диски 7 установлены с зазором относительно корпуса, вала и друг друга. Между пакетами кольцевых контактных дисков 6 установлены и закреплены соосно валу 2 разделительные кольцевые перегородки 8, оснащенные по внешнему диаметру уплотнениями 9 (гидродинамическими, газодинамическими (см. фиг. 3) или контактными (см. фиг. 4, 5)), образующими секции 10. В верхней части корпуса 1 образован продольный относительно вала 2 газовый канал 11 с патрубками 12 и 13 для подвода и отвода газа, а в нижней части корпуса 1 образован жидкостной канал 14 с входным и выходным патрубками 15 и 16 для подвода и отвода жидкости, который заполнен жидкостью. The heat and mass transfer apparatus (see Fig. 1-5) contains a
Газовый канал 11 образован зазорами между корпусом и поперечными сплошными дисками 3, кольцевыми контактными дисками 7 и разделительными кольцевыми перегородками 8, формирующими многоходовое зигзагообразное радиально-осевое, последовательно-параллельное течение потока газа. Аналогично в нижней части корпуса образован жидкостной канал 14. Вращение горизонтального вала 2 с сплошными дисками 3, кольцевыми контактными дисками 7 и разделительными кольцевыми перегородками 8 обеспечивается приводом (на чертеже не показано). The gas channel 11 is formed by the gaps between the casing and the transverse solid disks 3, the
Процесс тепло- и массообмена осуществляется следующим образом. The process of heat and mass transfer is as follows.
Поток газа проступает в газовый канал 11 через патрубок 12, проходит по полости первой (по ходу движения газа) секции 10, далее по радиальным зазорам между (поперечными) перегородками первого пакета вращающихся кольцевых контактных дисков 7 и дисков 3 и 8, вступая в контактное взаимодействие с потоком жидкости, стекающей в виде пленки с поверхности вращающихся дисков 3, 7 и 8, которые при вращении частично погружаются в смачивающую их жидкость из жидкостного канала 14, далее газ разворачивается на 180o и поступает в радиальные зазоры между перегородками второго пакета вращающихся кольцевых контактных дисков и т.д. до его выхода из аппарата через патрубок 16.The gas flow enters the gas channel 11 through the nozzle 12, passes through the cavity of the first (in the direction of the gas) section 10, then along the radial gaps between the (transverse) partitions of the first packet of rotating
При этом контактное взаимодействие фаз происходит при радиальном течении потока газа, который, протекая в целом по аппарату в осевом направлении, при последовательном переходе из полостей одного пакета радиальных зазоров - хода газового канала 11 через полость (очередной, по ходу течения газа) секции 10 в следующую, меняет свое (радиальное) направление движения на противоположное, обтекая контактные элементы (вращающиеся диски 7, 3, 8) - с обеих сторон со скоростью Wr, т. е. совершает в пределах газового канала 11 многоходовое, зигзагообразное радиально-осевое, последовательно-параллельное движение.In this case, the contact interaction of the phases occurs with a radial gas flow, which, flowing along the apparatus as a whole in the axial direction, with a sequential transition from the cavities of one packet of radial clearances - the gas channel 11 travels through the cavity (the next, along the gas flow) section 10 the next one, changes its (radial) direction of movement in the opposite direction, flowing around the contact elements (rotating
Безотрывное течение пленки жидкости по поверхности вращающихся дисков 7 (3,8) и реализация центробежного сепарирующего эффекта за счет поворота потока газа исключает возможность возникновения каплеуноса, что приводит к уменьшению габаритов аппарата, поскольку при этом отпадает необходимость в создании значительного сепарационного пространства. Кроме того, наличие конвективных потоков жидкости в стекающей пленке, возникающих при определенной частоте вращения дисков 7 в условиях достаточно сложной перекрестно-смешанной организации относительного движения потоков фаз, в сочетании с допустимым диапазоном скоростей потока газа в зоне контактного взаимодействия фаз системы газ-жидкость (т.е. при радиальном течении в зазорах между поперечными сплошными дисками 3, кольцевыми контактными дисками 7 и разделительными кольцевыми перегородками 8), обуславливает повышение коэффициентов теплопередачи и массопередачи при переходе вещества через поверхность контакта фаз в различных технологических процессах. The continuous flow of the liquid film along the surface of the rotating disks 7 (3.8) and the implementation of the centrifugal separating effect due to the rotation of the gas flow eliminates the possibility of droplet formation, which leads to a decrease in the dimensions of the apparatus, since there is no need to create a significant separation space. In addition, the presence of convective fluid flows in the flowing film arising at a certain rotational speed of the
Установка разделительных кольцевых перегородок 8 (с уплотнениями по внешнему диаметру) на валу между пакетами кольцевых контактных дисков 6 позволяет не только резко упростить конструкцию тепло- и массообменного аппарата, но и обеспечить высокую технологичность сборки и разборки аппаратов без специальной высокоточной оснастки, повысить их эксплуатационные характеристики. The installation of dividing ring partitions 8 (with seals in the outer diameter) on the shaft between the packages of ring contact disks 6 allows not only to drastically simplify the design of the heat and mass transfer apparatus, but also to ensure high manufacturability of assembly and disassembly of devices without special high-precision equipment, to increase their operational characteristics .
В зависимости от вида процесса и его требуемой эффективности уплотнения 9 могут выполняться:
- гидродинамическими или газодинамическими, например лабиринтными (см. фиг. 3), что практически не ведет к увеличению мощности электропривода для вращения вала 2;
- контактными - с установкой одного или нескольких (см. фиг.4, 5), например, эластичных резиновых колец 17. Увеличение мощности электропривода для вращения вала 2 в этом случае составляет не более 2-5% от суммарной мощности установки (при на порядок большем положительном эффекте);
- комбинированными - с минимальным ("нулевым") поджатием эластичных уплотнений 17 к стенке корпуса 1 (см. фиг.6).Depending on the type of process and its required efficiency,
- hydrodynamic or gasdynamic, for example labyrinth (see Fig. 3), which practically does not lead to an increase in the power of the electric drive for rotating the shaft 2;
- contact - with the installation of one or more (see figures 4, 5), for example,
- combined - with minimal ("zero") preloading the
Приведем доказательства того, что установка разделительных кольцевых перегородок с (даже газодинамическими) уплотнениями приводит к уменьшению доли перепуска и увеличению эффективности аппарата. We give evidence that the installation of annular partition walls with (even gas-dynamic) seals leads to a decrease in the proportion of bypass and an increase in the efficiency of the apparatus.
Перепад давления между соседними секциями равен Δp = P1-P2
где: Σξк - сумма гидравлического сопротивления канала;
lk - длина канала;
λтр - коэффициент трения;
dэк - эквивалентный диаметр канала;
ωк - скорость газа в канале;
ρг - плотность газа.The pressure drop between adjacent sections is Δp = P 1 -P 2
where: Σξ k is the sum of the hydraulic resistance of the channel;
l k is the length of the channel;
λ Tr - coefficient of friction;
d ek - equivalent diameter of the channel;
ω to - gas velocity in the channel;
ρ g is the density of the gas.
V = ωк•fк,
где V - объемный расход газа в канале;
fк - площадь сечения канала (между дисками 3, 7, 8).V = ω k • f k ,
where V is the volumetric gas flow in the channel;
f to - the cross-sectional area of the channel (between the
Vп= Fп•ωп,
где ξп - коэффициент гидравлического сопротивления перепускного канала;
ωп - скорость газа в перепуске;
Vп - объемный расход газа в перепускном канале.
V p = F p • ω p ,
where ξ p - coefficient of hydraulic resistance of the bypass channel;
ω p - gas velocity in the bypass;
V p - volumetric gas flow in the bypass channel.
Доля перепуска (Дп) газа между секциями по зазору (каналу перепуска) в (лабиринтном) уплотнении определяется следующим образом:
На фиг. 6 приведена зависимость между коэффициентом эффективности контактной ступени (пакета контактных дисков) и долей перепуска газа по зазору (осевому или радиальному) между соседними секциями тепло- и массообменного аппарата.The proportion of gas bypass (D p ) of gas between sections by the gap (bypass channel) in the (labyrinth) seal is determined as follows:
In FIG. Figure 6 shows the relationship between the coefficient of efficiency of the contact stage (package of contact disks) and the fraction of gas bypass gap (axial or radial) between adjacent sections of the heat and mass transfer apparatus.
Из графика (фиг. 6) видно, что с увеличением доли перепуска Дп эффективность работы контактного элемента уменьшается и при Дп = 30 - 50% приводит к снижению эффективности данных аппаратов до 0,5 - 0,35.From the graph (Fig. 6) it can be seen that with an increase in the percentage of bypass D p, the efficiency of the contact element decreases and when D p = 30 - 50%, it reduces the efficiency of these devices to 0.5 - 0.35.
В аналогах из-за разброса точности изготовления деталей, погрешностей сборки и температурных расширений в процессе эксплуатации (с учетом обеспечения механической работоспособности системы) осевые зазоры между разделительными кольцевыми перегородками и кольцевыми контактными дисками, как правило, превышают величины оптимальных рабочих зазоров между кольцевыми контактными дисками в 3 - 6 раз, что приводит к росту доли перепуска Дп до 50% и более, ведет к падению эффективности η контактных элементов от 0,7 до 0,35 и как следствие является основной причиной их невостребованности.In analogs, due to the spread in the accuracy of manufacturing parts, assembly errors and thermal expansions during operation (taking into account the mechanical operability of the system), the axial clearances between the dividing ring partitions and ring contact disks, as a rule, exceed the values of the optimal working clearances between the ring contact disks in 3 - 6 times, which leads to an increase in the proportion bypass n D 50% or more, leading to a drop in the efficiency η of the contact elements from 0.7 to 0.35 and as a consequence is founded implicit cause of their lack of demand.
При переходе к предлагаемым аппаратам с разделительными кольцевыми перегородками, установленными на валу между пакетами кольцевых контактных дисков и оснащенных газодинамическими уплотнениями по внешнему диаметру, величину можно снизить в 5 - 10 раз и восстановить η от 0,35 до 0,65-0,69.When moving to the proposed devices with dividing ring partitions mounted on the shaft between the packages of ring contact disks and equipped with gas-dynamic seals in outer diameter, the value can be reduced by 5-10 times and restore η from 0.35 to 0.65-0.69.
Очевидно, что при установке контактных уплотнений, доля перепуска Дп будет близка к нулю, т. е. эффективность η контактных элементов будет близка к максимально возможной ~0,7.Obviously, when installing contact seals, the bypass fraction D p will be close to zero, i.e., the efficiency η of the contact elements will be close to the maximum possible ~ 0.7.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98112143/12A RU2152245C1 (en) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | Heat-and-mass exchange apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98112143/12A RU2152245C1 (en) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | Heat-and-mass exchange apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98112143A RU98112143A (en) | 2000-04-10 |
RU2152245C1 true RU2152245C1 (en) | 2000-07-10 |
Family
ID=20207669
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98112143/12A RU2152245C1 (en) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | Heat-and-mass exchange apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2152245C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2809723C2 (en) * | 2021-12-02 | 2023-12-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Старт-Катализатор" | Absorber and absorbent for removing acid gases from gaseous hydrocarbon-containing raw materials |
-
1998
- 1998-06-29 RU RU98112143/12A patent/RU2152245C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
РАММ В.М. Абсорбция газов. - М.: Химия, 1976, с.321 - 322. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2809723C2 (en) * | 2021-12-02 | 2023-12-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Старт-Катализатор" | Absorber and absorbent for removing acid gases from gaseous hydrocarbon-containing raw materials |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0693958B1 (en) | Rotating particle separator with non-parallel separating ducts, and a separating unit | |
US7241392B2 (en) | Rotary separator and method | |
Li et al. | Distillation in a counterflow concentric-ring rotating bed | |
RU2482910C1 (en) | Apparatuses for bringing vapor and fluid in contact provided with vortex contact stages | |
EP1819411A2 (en) | Improved rotary separator and method | |
JP2020523196A (en) | Rotary absorbing device and method for removing absorbed material from gas | |
WO2012009159A2 (en) | Radial vane pack for rotary separators | |
RU2152245C1 (en) | Heat-and-mass exchange apparatus | |
US4531889A (en) | Cooling system utilizing flow resistance devices to distribute liquid coolant to air foil distribution channels | |
RU2410145C2 (en) | Horizontal disc heat- and weight exchanging device | |
Li et al. | Enhanced mass transfer and reduced pressure drop in a compound rotating zigzag bed | |
US8673159B2 (en) | Enhanced in-line rotary separator | |
RU2379096C2 (en) | Horizontal disc-shaped heat- and mass-transfer apparatus | |
RU2200054C1 (en) | Heat- and mass-exchange apparatus | |
RU2768952C1 (en) | Heat exchanger | |
RU2377051C2 (en) | Horizontal disc heat-mass exchange apparatus | |
Van Kemenade et al. | Liquid‐Phase Separation with the Rotational Particle Separator | |
RU2321444C2 (en) | Heat and mass exchange apparatus | |
Yumin et al. | Hydrodynamic behavior in a rotating zigzag bed | |
RU2750492C1 (en) | Horizontal nozzle heat and mass exchanger | |
RU2706051C1 (en) | Rotary disc mass transfer apparatus | |
RU2275224C2 (en) | Heat and mass exchange apparatus | |
GB2082257A (en) | Liquid coolant distribution systems for gas turbines | |
RU204736U1 (en) | Centrifugal liquid purification separator with annular channels | |
RU2647029C1 (en) | Mass-exchange apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060630 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20070710 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100630 |