SU1318268A1 - Аппарат дл тепломассообмена - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к аппаратурному оформлению процессов тепломассообмена , протекающих в системе газ (пар)- жидкость, таких как абсорбци , хемосорб- ци , десорбци , охлаждение и мокра  очистка газа от пыли, и позвол ет интенсифицировать процесс тепломассопереноса за счет образовани  дополнительных поверхностей контакта фаз. Аппарат содержит отбойник 6 в виде усеченного конуса, верхнее основание которого расположено соосно с подвод щим патрубком 7 дл  жидкости, а также диск 10, которые в совокупности формируют образование дополнительных зон контакта фаз и обеспечивают орощаемость всех внутренних поверхностей аппарата. Дл  развити  поверхностей контакта фаз диск выполн етс  перфорированным, а основани  усеченного конуса снабжаютс  направл ющими кольцами. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л со СХ5 О5 00

Description

Изобретение относитс  к аппаратурному офор1млению процессов тепломассообмена, протекающих в системе газ (пар) - жидкость , таких как абсорбци , хемосорбци , десорбци . Охлаждение и мокра  очистка газа от пыли.

Цель изобретени  - интенсификаци  процесса тепломассопереноса за счет образовани  дополнительных поверхностей контакта фаз, снижени  гидравлического сопротивлени .

На фиг. 1 показан аппарат дл  тепломассообмена , продольный разрез; на фиг. 2 - распределительное устройство, вариант выполнени ; на фиг. 3 - то же, вид снизу.

Аппарат дл  тепломассообмена включает корпус 1 с патрубками дл  ввода газа 2 и ввода орошающей жидкости 3. В нижней части корпуса 1 установлен патрубок 4 дл  слива жидкости, а в верхней - патрубок 5 дл  вывода очищенного газа.

Над патрубком 2 в корпусе 1 установлен отбойник 6, выполненный в виде усеченного конуса, который расположен соос- но подвод щему патрубку 7, соединенному с патрубком 3 дл  ввода орошающей жидкости .

Отверстие 8 меньшего основани  отбойника 6 (усеченного конуса) расположено соосно с подвод щим патрубком 3 с образованием кольцевого зазора 9 дл  истечени  жидкости. Отбойник 6 снабжен диском 10, в котором выполнена перфораци  11 (система отверстий), расположенна  по кольцу, меньший диаметр которого dnep должен быть равен или больше диаметра dn.«x. патрубка 2.

В зависимости от диаметра корпуса 1 диск 10 может быть расположен внутри отбойника 6 с кольцевым зазором 12 (фиг. 1) или под нижним большим его торцом (основанием ) с образованием кольцевого зазора 13, при этом диаметр диска 10 должен быть больше диаметра большего основани  отбойника 6 (фиг. 2).

Дл  орошени  центральной части диска 10 в его центре выполнено отверстие 14.

Устойчивому образованию пленочных завес во внутреннем объеме аппарата способствует наличие направл ющих колец 15 и 16, при этом в кольце 16 выполнено отверстие 17, диаметр которого меньше, чем внутренний диаметр подвод щего патрубка 7.

В кольцевом пространстве между стенкой корпуса 1 и отбойником 6 установлены форсунки 18, объединенные в коллектор 19 и соединенные с дополнительным патрубком 20 дл  ввода жидкости. Отбойник 6 с диском 10 образуют распределительное устройство с внутренней полостью 21.

Аппарат работает следующим образом.

Загр зненный газ в корпус 1 поступает через патрубок 2 и движетс  в направле5

НИИ отбойника 6. Жидкость в аппарат поступает через патрубок 3 и подвод щий патрубок 7 и делитс  на части, одна из которых поступает через отверстие 8 во внут- 5 реннюю полость 21 распределительного устройства , а друга  часть поступает в кольцевой зазор 9 на внутреннюю поверхность отбойника 6.

Из внутренней полости 21 жидкость исQ текает в виде кольцевой струи через кольцевой зазор 12 и движетс  по внутренней поверхности отбойника 6, а также в виде отдельных струй, движущихс  вертикально вниз, образуемых при истечении жидкости из перфорации 11.

5 Поступивщий загр зненный газ из патрубка 2 под отбойник 6 мен ет направление своего движени  с вертикального восход щего на радиальное, при этом он движетс  от центра к периферии (к стенкам

0 корпуса 1).

При движении от центра к периферии в радиальном направлении происходит взаимодействие с жидкостью, котора  вытекает из перфорации 11 в виде струй, при котором происходит дробление жидкости, а также с кольцевой струей жидкости, образуемой при истечении из кольцевого зазора 12. При течении жидкости по внутренней поверхности отбойника 6 происходит контакт фаз по поверхности стекающей пленки, а, достиг0 нув нижнего торца отбойника 6, жидкость энергией газового потока срывает жидкость с образованием потока движущихс  капель в радиальном направлении к стенкам корпуса 1.

Стекающий поток жидкости по наружной

5 поверхности отбойника 6 при достижении направл ющего кольца 15 мен ет направление своего движени  с образованием кольцевой струи жидкости, движущейс  в направлении к стенкам корпуса 1, и  вл етQ с  сепаратором капель и брызг, уносимых газом из зоны контакта фаз, образованной под отбойником 6, и кроме того, имеет дополнительную поверхность взаимодействи  фаз.

При необходимости увеличени  извле5 чени  целевого компонента из газовой смеси она обрабатываетс  дополнительным потоком жидкости из форсунок 18, объединенных в коллектор 19 и соединенных с патрубком 20 дл  ввода жидкости.

Очищенный газ выводитс  из корпуса

1 через патрубок 5, а отработанна  жидкость - через патрубок 4.

Дл  аппаратов малого диаметра до 1,5- 2,0 м рекомендуетс  меньщее основание отбойника 6 снабжать направл ющим коль5 цом 16 дл  создани  устойчивых самосто тельных пленочных завес во внутреннем объеме аппарата (фиг. 2).

В этом случае жидкость, поступающа  через подвод щий патрубок 7, направл ющим кольцом 16 раздел етс  на два потока , один из которых поступает через отверстие 17 в полость 21, а другой поток через кольцевой зазор 9 вытекает в виде радиально движущейс  пленки в пространство аппарата.

Жидкость из полости 21 вытекает в виде вертикально движущихс  вниз струй из перфорации 11 в виде пленки из кольцевого зазора 13. Наличие отверсти  14 (8-10 мм) в центре диска 10 обеспечивает орощение в виде пленки нижней его поверхности, что предотвращает выпадение твердой фазы в центральной части днища.

Образовавщиес  пленки жидкости и движущиес  в радиальном направлении контактируют с поднимающимс  газом, образу  зоны контакта фаз.

Выполнение перфорации 11 в диске 10 размещенной по кольцу с меньщим диаметром dnefi, равным или большим диаметра патрубка 2 (dn.Kx), исключает попадание жидкости в патрубок 2.

Использование предлагаемого аппарата позвол ег интенсифицировать процесс теп- ломассопереноса за счет создани  дополнительных зон контакта фаз во внутреннем объеме отбойника 6, в пространстве между диском 10 и корпусом аппарата, а также при контактировании газа с пленками жидкости , образованными при истечении из кольцевых зазоров 9, 12 и 13.

Образовавщиес  кольцевые струи  вл ютс  эффективным сепаратором дл  брызг и капель, образовавщихс  при дроблении жидкости, вытекаемой из перфорации 11.

За счет орощени  всех поверхностей отбойника 6 диска 10 и внутренней стенки корпуса 1 предотвращаетс  выпадение твердого осадка.

Жидкостна  стру , вытекаема  под напором из кольцевого зазора 12 или 13, создает зону пониженного давлени  (разрежени ), что способствует лучщему транспорту газа через аппарат и снижению

энергозатрат на проведение процесса.

Claims (4)

1.Аппарат дл  тепломассообмена, включающий корпус с патрубками ввода и вывода взаимодействующих фаз, в центре которого установлен подвод щий патрубок жидкости с соосным отбойником в виде усеченного конуса, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассопереноса за счет образовани  дополнительных поверхностей контакта фаз, отбойник снабжен диском, установленным с образованием кольцевого зазора, с больщим основанием конуса и направл ющим кольцом .

2.Аппарат по п. 1, отличающийс  те.м, что диск выполнен перфорированным.

3.Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что диск установлен внутри отбойника над его больщим основанием, а направл ющее кольцо прикреплено к больщему основанию с наружной стороны.

4.Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что диск установлен под нижним торцом больщего основани  отбойника, а направл ющее кольцо прикреплено к его меньщему основанию с внутренней стороны.

Фиг,.2

Фиг.З

Составите.пь Г. Урусова

Редактор П. ГерешиТехред И. ВересКорректор Л. Патай

Заказ 2450/5Тираж 656Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делэ . -:3o6peTet;Hfi и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4