SU1304840A1 - Тепломассообменный аппарат - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в процессах абсорбции, ректификации и очистки газов в химической промышленности и черной и цветной металлургии. Аппарат позвол ет значительно повысить эффективность использовани  рабочего объема за счет организации дополнительного контакта фаз и увеличить пропускную способность по жидкости. Дл  этого контактные элементы (КЭ), закрепленные на тарелках , выполнены в виде обечайки, сужающейс  книзу, или имеют цилиндрическую форму и на их боковой поверхности выполнены тангенциальные просечки, пройд  через которые восход щий газовый поток приобретает вращательное движение, стабилизирующеес  при последовательном прохождении потока через тангенциальные просечки выще- расположенньЕх вытеснителей и просечки, расположенные выше КЭ, и т. д. Жидкость, стекающа  с тарелки по внутренней поверхности КЭ, приобретает вращательное движение за счет кинематической энергии струй газового потока и выходит через кольцевой зазор между КЭ и вытеснителем или через прорези в нижней кромке КЭ в межтарельчатое пространство, где разбрызгиваетс  и контактирует со стру ми газа. Таким образом, контакт между жидкостью и газом осуществл етс  как в контактных элементах, так и в межтарельчатом пространстве . 2 з.п. ф-лы, 5 ил. С $е сл со о 00 4

Description

Изобретение относитс  к аппаратуре дл  тепло- и массообмена в системах газ (пар) - жидкость и может быть использовано в химической промышленности, черной и цЕзет- ной металлургии, в процессах абсорбции, ректификации и очистки газов, широко,примен емых в различных област х народного хоз йства.

Цель изобретени  - повышение эффективности использовани  рабочего объема аппарата за счет организации дополнительного контакта фаз и повышени  пропускной способности аппарата по жидкости.

На фиг. 1 изображен тепломассообмен- ный аппарат, разрез,вид спереди; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2, движение потоков жидкости и газа в контактном элементе и вытеснителе; на фиг. 4 - контактный элемент , вариант выполнени , при котором нижн   кромка снабжена прорез ми; на фиг. 5 - то же, обечайка выполнена цилиндрической .

Тепломассообменный аппарат состоит из корпуса 1, в котором установлены тарелки 2. На тарелках 2 закреплены контактные элементы 3, выполненные в виде обечайки сужающейс  книзу формы (фиг. 3 и 4) или в виде цилиндрической обечайки (фиг. 5). На боковой поверхности контактных элементов 3 выполнены тангенциальные просечки 4. В контактных элементах 3 верхней частью размещены вытеснители 5 с уменьшающимс  снизу вверх поперечным сечением. Дл  стока жидкости из контактного элемента 3 между вытеснителем 5 и нижней кромкой контактного элемента 3, в котором он установлен, имеетс  кольцевой зазор 6 (фиг. 3), либо нижн   кромка контактного элемента 3 выполн етс  с прорез ми 7 (фиг. 4). На боковой поверхности нижней части вытеснителей 5, расположенной вне контактного элемента 3, выполнены тангенциальные просечки 8.

Устройство работает следующим образом .

Восход щий газовый поток, пройд  тангенциальные просечки 4 элементов 3, приобретает вращательное движение, которое стабилизируетс  при последовательном прохождении потока через тангенциальные просечки 8 вышерасположенных вытеснителей 5 и просечки 4 расположенных выще контактных элементов 3. Жидкость, наход ща с  на верхней тарелке 2, протекает через верхнюю кромку контактных элементов 3, стекает по их внутренней поверхности и за счет кинетической энергии струй газового потока приобретает вращательное движение. Вращающийс  слой жидкости выходит через кольцевой б между контактным элементом 3 и вытеснителем 5 или через прорези 7 в нижней кромке контактного элемента 3 в межтарельчатое пространство.

0

5

0

5

0

5

0

5

O

5

где разбрызгиваетс  и контактирует со стру ми газа, выход щими из тангенциальных просечек вытеснител  5. Таким образом, контакт между жидкостью и газом осуществл етс  как в контактных элементах, так и в межтарельчатом пространстве.

Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным  вл етс  повышение эффективности .использовани  рабочего объема аппарата за счет организации дополнительного контакта фаз. Дополнительна  зона контакта обеспечиваетс  за счет установки вытеснител  верхней частью внутри контактного элемента. При этом вытеснитель в нижней части, расположенной вне контактного элемента, имеет на боковой поверхности тангенциальные просечки и установлен в контактном элементе с кольцевым зазором относительно его нижней кромки, либо нижн   кромка контактного элемента снабжена прорез ми. Дополнительна  зона контакта между жидкостью и паром образуетс  также на поверхности вытеснител  в его нижней части при встрече жидкости, вытекающей из кольцевого зазора или через прорези в нижней кромке контактного элемента , с газом, выход щим из просечек в нижней части вытеснител .

Отсутствие переточных труб улучшает услови  дл  центробежной сепарации фаз, так как в этом случае торможение вращению потока жидкости незначительно.

Кроме того, сопротивление перетоку жидкости через кольцевой зазор между вытеснителем и контактным элементом или через прорези в нижней кромке контактного элемента значительно меньше чем в переточных трубах, вследствие чего возрастают пропускна  способность аппарата по жидкости и производительность аппарата.

В качестве дополнительного эффекта следует указать также на отсутствие переточных труб, как элементов конструкции, значительно усложн ющих изготовление и монтаж устройства.

При передаче жидкости со ступени на ступень через трубчатые перетоки контакт фаз в межступенчатом пространстве исключаетс  полностью, а в верхних част х малоэффективен из-за неравномерности орошени  по периметру. В предложенном аппарате выполнение многочисленных просечек или кольцевого зазора между контактными стаканами и вытеснител ми обеспечивает равномерность орошени  как наружной поверхности вытеснителей, так и внутренней поверхности контактных стаканов. Сохранение вращательного движени  жидкости при выходе через кольцевые зазоры, имеющие значительный периметр, и нисход щего движени  в зонах контактировани  определ ет высокую пропускную способность контактных устройств и широкий диапазон устойчивой работы аппарата.

Claims (3)

1. Тепломассообменный аппарат, включающий корпус с тарелками, на которых установлены контактные элементы с тангенциальными просечками на боковой поверхности , снабженные размещенными внутри них вытеснител ми с уменьщающимс  снизу вверх поперечным сечением, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  эффективности использовани  рабочего объема аппарата за счет организации дополнительного контакта фаз и повыщени  пропуск

ной способности аппарата по жидкости, вытеснители установлены верхними част ми в контактных элементах, при этом их нижние части, расположенные вне контактных элементов, имеют на боковой поверхности тангенциальные просечки.

2.Аппарат по п. 1, отличающийс  тем, что вытеснители установлены в контактных элементах с кольцевым зазором в их нижней кромке.

3.Аппарат по п. 1, отличающийс  тем, что нижн   кромка контактных элементов выполнена с прорез ми.

Фиг.1

Фиг. 2

/1-А

Жидкость Газ

Фиг.З

Фиг,. 5