SU1510850A1 - Контактное устройство пленочного типа - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к конструкци м тепломассообменных аппаратов и может использоватьс  дл  таких процессов, как экстракци , абсорбци  или ректификаци  в пленочном режиме. Данное устройство позвол ет интенсифицировать тепломассообменные процессы за счет увеличени  поверхности контакта фаз и образовани  упор доченного их движени  благодар  тому, что в контактном устройстве пленочного типа, включающем плоскопараллельные пр моугольные элементы из сеток и горизонтально расположенные турбулизирующие элементы, турбулизирующие элементы выполнены в виде стержней, имеющих форму поперечного сечени , симметричную относительно вертикальной оси, и расположены между сетками параллельно одним из них и перпендикул рно к другим, пронизыва  их все. Турбулизирующие элементы сгруппированы в блоки, расположенные в шахматном пор дке один относительно другого. Турбулизирующие элементы могут быть выполнены с внутренними каналами. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к конструкци .м тепломассооб.менных аппаратов и может использоватьс  в нефтеперерабать вающей, нефтехимической и других отрасл х промыщ- лепностн дл  приведени  таких процессов как экстракци , ректификаци  и других аналогичных процессов в системах жидкость- жидкость и газ-жидкость, в пленочном режиме .

Цель изобретени  - интенсификаци  тепло.массооб.менных процессов за счет увеличени  поверхности контакта фаз и образовани  упор доченного их движени .

На фиг. 1 представлен вариант предла- гае.мого устройства, в котором турбулизирующие элементы имеют форму поперечного сечени , симметричную относительно вертикальной оси; па фиг. 2 - возможные формы турбулизирующих эле.мептов; на фиг. 3 -

вариант предлагаемого устройства, в котором турбулизирующие элементы сгруппированы в блоки с нечетным числом элементов; на фиг. 4 - то же, с четным числом элементов; на фиг. 5 - вариант предлагаемого устройства , в котором турбулизирующие элементы снабжены внутренними каналами.

Контактное устройство пленочного типа состоит из илоскопараллельных пр моугольных элементов 1, сеток 2 с горизонтально расположенными турбулизирующими элементами 3 с формой поперечного сечени , сим.метричной относительно вертикальной оси. Турбулизирующие элементы 3 расположены параллельно сеткам 2 плоскопараллельных пр моугольных элементов 1. При этом эти турбулизирующие элементы 3 проход т через все плоскопараллельные пр моугольные элементы 1, пронизыва  их. УстСП

00

ел

ройство также снабжено распределительными устройствами 4 и 5 дл  подачи соответ- ствепно т желой и легкой фаз. Турбулизи- рующие элементы могут содержать внутренние каналы 6 (фиг. 5) дл  теплоносител  7.

Предлагаемое контактное устройство работает следующи.м образом.

Т жела  фаза (жидкость) поступает через распределительное устройство дл  т желой фазы 4 и стекает по сеткам в виде пленки , толщина и режим течени  которой будут зависеть от типа сетки (размера  чеек, материала и др.), удельной нагрузки и свойств взаи.модействующих потоков. Легка  фаза (газ или жидкость), котора  хуже смачивает сетку, равномерно распредел етс  между эле- мента.ми 1 нижней части устройства, где отсутствуют турбулизирующие элементы. Легка  фаза движетс  внутри каждого элемента I и делитс  турбулизирующими элементами 3 на два потока, каждый из которых проходит через промежутки между турбулизирующими элементами 3 и сетками 2. Затем потоки попадают на выще расположенный элемент 3, с.мещиваютс  с лТ,ругими и процесс возобновл етс . Интенсивность тепломассо- обменного процесса достигает наивысшего значени  в .местах сужений .между сеткой 2 и турбулизирующим элементом 3 за счет увеличени  линейной скорости потоков.

Схема взаимодействи  потоков в случае, когда турбулизирующие элементы 3 сгруппированы в блоки, как показано на фиг. 3 и 4, обеспечивает перекрестно-поперечное движение фаз. При нечетном числе турбу- лизирующих элементов в блоке легка  фаза движетс  внутри каждого плоскопараллельного пр моугольного элемента с просветом (т.е. без турбулизирующего элемента) и делитс  на два потока, каждый из которых проходит через  чейки в сетках 2 и в пере- крестно.м токе взаимодействует с т желой фазой, стекающей по вертикальной поверхности сеток 2 в виде пленки. После чего потоки легкой фазы, поступающие в свободный от турбулизирующего элемента 3 выще- расположенный плоскопараллельный пр моугольный элемент 1 контактного устройства , смешиваютс , и процесс возобновл етс .

В случае четного числа турбулизирую- щих э. гементов в блоке легка  фаза попадает в каждую пару соседних плоскопараллельных пр моугольных элементов 1, свободных от турбулизирующих элементов 3. Далее поток легкой фазы сначала в противотоке, а затем , мен   направление на 90° и проход  через  чейки в сетках, в перекрестном токе взаимодействует с т желой фазой, стекающей самотеко.м по вертикальной поверх

ности сеток 2. После чего каждый поток легкой фазы попадает в ближайщий вышерасположенный плоскопараллельный пр моугольный элемент 1, свободный от турбулизирующего элемента 3, и процесс возобновл етс .

Количество сеток, в которых осуществл етс  взаимодействие фаз в перекрестном токе , зависит от числа турбулизирующих элементов в каждом блоке, а также от того, четное или нечетное это число.

Интенсивность взаимодействи  двух потоков значительно возрастает в местах сужени  между сеткой и турбулизирующим элементом за счет увеличени  линейной скорости движени  дисперсионного потока. Это, в свою очередь, благопри тствует интенсивному подводу или отводу тепла в зоне контакта фаз, осуществл емому соответственно

гор чим или холодным теплоносителем 7, поступающим во внутренние каналы 6 (фиг. 5). Схе.мы движени  теплоносител  могут быть различными и завис т от услови  протекани  процесса, требований к монтажу

и других факторов.

Форма поперечного сечени  тypбyv изи- рующих элементов 3 может быть различной, но об зательно симметричной относительно вертикальной оси, что позвол ет уменьшить

застойные зоны в устройстве. Конкретна  форма турбулизирующих элементов 3 также завис т от условий проведени  процесса.

Осуществление сборки контактного устройства с контролируемыми геометрическими характеристиками (тип сетки, размер щели между турбулизирующими элементом и сеткой, тип турбулизирующего элемента, рассто ние между сетками и др.) и возможность регулировки некоторых из них дает возможность работать данному устройству

в щироких диапазонах по взаимодействующим потокам.

Claims (3)

1. Контактное устройство пленочного типа , включающее плоскопараллельные пр моугольные элементы, образованные расположенными вертикально и параллельно друг относительно друга перегородками в виде сеток и горизонтально расположенными турбулизирующими элементами, отличающеес  тем, что, с целью интенсификации тепломас- сообменных процессов за счет увеличени  поверхности контакта фаз и образовани  упор доченного их движени , турбулизирующие элементы выполнены в виде стержней,

имеющих форму поперечного сечени , симметричную относительно вертикальной оси, и расположены параллельно сеткам, пронизыва  все пр моугольные элементы.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что турбулизирующие элементы сгруппированы в блоки, расположенные в шахматном пор дке один относительно другого.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающеес  тем, что турбулизирующие элементы выполнены с внутренними каналами.

тwVVVVwVт vWтV

(риг З

m ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж

сригЛ

/

.

L JL i. J J

7

t I M t

5- срие.5