SU1165441A1 - Распылительный тепломассообменный аппарат - Google Patents

Abstract

РАСПЫЛИТЕЛЬНЫЙ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ, включающий корпус с патрубками ввода и вывода взаимодействующих сред, образованный передней , задней и торцовыми стенками и разделенный вдоль наклонной перегородкой на контактную и сепарацнонную зоны, при этом в контактной зоне размещены распылители и контактный элемент, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассообмена за счет повыщеии  равномерности и увеличени  относительных скоростей потоков жидкости и газа и снижени  сопротивлени , контактный элемент выполнен из эквидистантно установленных Г-образных перегородок, кажда  из которых состоит из сплощной и сетчатой пластин, при этом свободный конец сплошных пластин ориентирован в сторону распылителей, а передн   стенка корпуса в нижней части выполнена с изгибе- параллельно сетчатым со пластинам. сл Oi СП

Description

Изобретение относитс  к аппаратурному оформлению процессов тепломассообмена, протекающих в системе газ-жидкость, таких как абсорбци , охлаждение и нагревание, а также пылеулавливание, и может найти применение в химической, энергетической н других отрасл х промышленности. Известен аппарат, в котором факел распыленной жидкости направлен на сетку, перегораживающую все поперечное сечение аппарата, при этом не образуетс  свободных проходов дл  газа и он целиком проходит сквозь сетку 1. Известен тепломассообменный аппарат, включающий корпус с патрубками ввода и вывода, взаимодействующих фаз, образованный передней, задней и торцовыми стенками и разделенный вдоль наклонной перегородкой на контактную и сепарационную зоны,, при этом в контактной зоне размещены распылители и контактный элемент 2. Недостатком известного аппарата  вл етс  то, что сетка контактного элемента перекрывает только часть зоны контакта, имеет проход дл  газа с одной стороны, поэтому газ, двига сь по пути наименьшего сопротивлени , перед сеткой поворачивает г1 1Г -f-JT. к зазору между ней и передней стенкой, затем под сеткой направл етс  в противоположную сторону под перегрузку и далее в зону сепарации. Таким образом, газ дважды пересекает поток капель с большой относительной скоростью. Однако не весь факел подвергаетс  вторичному дроблению на сетке , так как сетка перегораживает лишь часть сечени  контактной зоны. Часть капель отклон етс  поперечным потоком газа в сторону зазора между сеткой и передней стенкой . Если этот зазор невелик, то сопротивление ходу газа сравнительно высоко. Чем больше зазор, тем меньше сетка, тем меньше ее вли ние на эффективность процесса. Кроме того, равномерность процесса при такой конструкции снижаетс . Например, часть факела под сеткой около перегородки вступает в контакт с более отработанным газом , чем часть около зазора. Цель изобретени  - интенсификаци  процесса тепломассообмена за счет новыщени  равномерности и увеличени  относительных скоростей потоков жидкости и газа и снижени  сопротивлени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что контактный элемент выполнен из эквидистантно установленных Г-образных перегородок , кажда  из которых состоит из сплошной и сетчатой пластин, при этом свободный конец сплошных пластин ориентирован в сторону распылителей, а передн   стенка корпуса в нижней части выполнена с изгибом параллельно сетчатым пластинам.

На чертеже изображен предлагаемый тепломассообменный аппарат, продольный разрез.

кажда  часть газа, отклон  сь в сторону передней стенки, пересека  свою часть потока капель, проходит через зазор между сетчатыми пластинами. Скорость газа в этих зазорах, а следовательно, и сопротивление ходу газа невелики, так как зазоры достаточно большие, а расход газа (это часть общего расхода) мал. Благодар  этому обеспечиваетс  более равномерный, чем в изАппарат содержит корпус 1 ограниченный передней 2, задней 3 и торцовыми 4 стенками. Внутренний объем разделен наклонной перегородкой 5 на контактную зону 6 и зону 7 сепарации. Аппарат снабжен патрубками 8 дл  ввода газа, 9 дл  отвода газа и 10 дл  вывода отработанной жидкости . В верхней части зоны 6 контакта расположены распылители 11. Передн   стенка 2 в нижней части выполнена с изгибом 12 наружу и с наклонной перегородкой 3 образует зону 13 расширени . В месте соединени  контактной зоны 6 и зоны 13 расширени  эквидистантно установлены Г-образные перегородки 14, состо щие из сетчатых пластин 15, ориентированных параллельно изгибу 12 передней стенки 2,и сплошных пластин 16, свободные концы которых ориентированы в сторону распылителей П. При наклонном расположении изгиба 12 и перфорированных пластин 15 образуютс  зазоры 17 дл  прохода газожидкостного потока. Аппарат работает следующим образом. Жидкость подаетс  на распылители И, при этом в контактной зоне 6 образуетс  факел распыла, эжектирующий газ через тг1 j патрубок 8. Смесь газа с капл ми движетс  вниз, при этом через развитую поверхность капель происходит тепломассообмен. Крупные капли на всем сечении факела с большей веро тностью дроб тс  сетчатыми пластинами 11 на мелкие, вследствие чего резко обновл етс  и увеличиваетс  поверхность и интенсифицируетс  процесс тепломассообмена . Часть жидкости остаетс  на сетке, часть попадает на сплошные пластины 16, стекает по ним и сетке в сторону наклона (и по ходу газа), т.е. в сторону передней стенки 2. Газ проходит по пути наименьшего сопротивлени  через зазоры 17 в сторону наклона сетчатых пластин 11, т.е. к передней стенке 2 (в направлении к перегородке 5 ему мешают двигатьс  сплошные пластины 16), и-далее движутс  под перегородку 5 в сепарационную зону 7 и выводитс  через патрубок 9. В сепарационной зоне 7 происходит выделение унесенных капель, так как вследствие расширени  сечени  зоны уменьшаетс  скорость газа и снижаетс  его несуша  способность. Отработанна  жидкость выводитс  из аппарата через патрубок 10. Наличие в аппарате Г-образных контактных перегородок позвол ет разделить потоки газа и капель жидкости. При этом

вестном устройстве, контакт газа с капл ми жидкости, повышаетс  относительна  скорость газа и жидкости при снижении сопротивлени  ходу газа. Последнее позвол ет увеличить коэффициент эжекции, а при возрастании расхода газа увеличиваетс  охлаждающа  способность данного аппарата, если он предназначен, например, дл  испарительного охлаждени  оборотной воды. В этом случае возрастает движуща  сила процесса (разность температур воздуха и воды и разность влажностей воздуха - предельной и данной).

Уменьшаетс  сопротивление проходу газа и самих сетчатых пластин, так как в отличие от известного устройства проб тс  и частично оседают только те капли, которые находились в факеле напротив него. В известном устройстве при одной сплощной сетке особенно в нижней ее части образуетс  довольно толста  пленка жидкости. Вследствие этого, а также потому, что сетчатые пластины перегораживают в плане все сечение контактной зоны, в предлагаемом устройстве весь факел подвергаетс  равномерному

вторичному дроблению при уменьшении сопротивлени  аппарата ходу газа.

Направление сплошных пластин 16 в сторону распылител  позвол ет избежать отрицательных  влений, св занных с наличием этих пластин в зоне контакта: отклонени  отдельных капель от их первоначальных траекторий полета и нарушени  равномерности в распределении жидкости и газа по сечению факела. При таком расположении

пластины практически не преп тствуют ходу газа.

Выполнение расширени  нижней части контактной зоны за счет ступенчатой передней стенки позвол ет без увеличени  сопротивлени  аппарата ходу газа перекрыть в плане все сечение контактной зоны сетчатыми пластинами.

Испытани  предлагаемого аппарата, используемого дл  охлаждени  60 воды, показывают, что он более эффективен, чем известный: перепад температуры воды возрастает в два-три раза. Годовой экономический эффект составл ет около 16,0 тыс.руб.

Claims (1)

1. РАСПЫЛИТЕЛЬНЫЙ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ, включающий корпус с патрубками ввода и вывода взаимодействующих сред, образованный передней, задней и торцовыми стенками и раз- деленный вдоль наклонной перегородкой на контактную и сепарационную зоны, при этом в контактной зоне размещены распылители и контактный элемент, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассообмена за счет повышения равномерности и увеличения относительных скоростей потоков жидкости и газа и снижения сопротивления, контактный элемент выполнен из эквидистантно установленных Г-образных перегородок, каждая из которых состоит из сплошной и сетчатой пластин, при этом свободный конец сплошных пластин ориентирован в сторону распылителей, а передняя стенка корпуса в нижней части выполнена с изгибе·; параллельно сетчатым пластинам. S