SU710560A1

SU710560A1 - Heat and mass exchange apparatus

Info

Publication number: SU710560A1
Application number: SU782566522A
Authority: SU
Inventors: Николай Егорович Золотарев; Василий Николаевич Новожилов; Валентина Николаевна Панкратова; Анатолий Васильевич Сафонов
Original assignee: Предприятие П/Я В-8830
Priority date: 1978-01-09
Filing date: 1978-01-09
Publication date: 1980-01-25

Description

Изобретение откоситс к процессам и -аппаратам химической техноло гии, а именно к абсорбционным аппа ратам дл современных крупнотоннаж ных производств. Известны пр моточные аппараты, например абсорберы Вентури, работающие при скорост х газа в горловине 20-30 м/с и выше 1. В этих аппаратах вс жидкость уноситс газовым потоком в виде брызг и дл ее выделени требуетс специальное сепарационное устройство . Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс апп рат, состо щий из нескольких кожухо трубных секций; камер входа и выхо да газа и жидкости, в котором жидкость увлекаетс движущимс с большой скоростью газовым потоком и в рабочих трубах которого осуществл етс пр моточный процесс взаимо- действи паза и жидкости 2. Однако в зтом устройстве с .увеличением скорости газового потока быстро возрастает количество уно5ймь1 . им брызг жидкости. При скорос ти газа 40 м/с унос брызг может достигать 50% от количества орошающей жидкости.Это вызывает необходимость снижать рабочие скорости газа в таких аппаратах до 20-25 м/с,при которых унос брызг не превышает 10%. Цель изобретени - увеличение рабочих скоростей газа и повышение эффективности сепарации брызг жидкости из выход щего газового потока . Указанна цель достигаетс тем, что кожухотрубные секции размещены выходными торцами навстречу друг другу, а камера выхода газа и жидкости расположена между кожухотрубными секци ми. Целесообразно камеру выхода газа и жидкости выполн ть в виде улитки . На фиг. 1 изображен предлагаемый тепломассообменный аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - камера выхода газа и жидкости, поперечное сечение . Аппарат содержит камеры выхода . газа 1 и выхода жидкости 2, кожухотрубные секции 3 и 4, общую камеру 5 выхода газа и жидкости, штуцера 6, 7 и 8 выхода газа, штуцера 9, 10 иThe invention is inclined to processes and apparatuses of chemical technology, namely, to absorption apparatuses for modern large-scale production facilities. Reciprocating apparatus are known, for example, Venturi absorbers operating at gas velocities in the throat 20-30 m / s and above 1. In these apparatuses all liquid is carried away by the gas stream in the form of splashes and a special separation device is required for its release. The closest technical solution to the present invention is an apparatus consisting of several shell-and-tube sections; chambers of inlet and outlet of gas and liquid, in which a fluid is carried by a gas stream moving at high speed and in the working tubes of which a continuous process of interaction between the groove and fluid 2 takes place. However, in this device with an increase in the velocity of the gas stream, the amount of uno5m1. im splashing fluid. At a gas velocity of 40 m / s, the discharge of sprays can reach 50% of the amount of irrigating liquid. This necessitates a reduction in the operating speeds of gas in such devices to 20–25 m / s, at which the drift ash does not exceed 10%. The purpose of the invention is to increase the operating gas velocities and increase the efficiency of separation of liquid splashes from the outgoing gas stream. This goal is achieved by the fact that the shell-and-tube sections are arranged with the output ends facing each other, and the gas and liquid outlet chamber is located between the shell-and-tube sections. The gas and liquid exit chamber is advantageously designed as a cochlea. FIG. 1 shows the proposed heat and mass transfer apparatus, a longitudinal section; in fig. 2 - gas and liquid exit chamber, cross section. The device contains an exit camera. gas 1 and liquid outlet 2, shell-and-tube sections 3 and 4, common chamber 5 of gas and liquid outlet, choke 6, 7 and 8 of the gas outlet, choke 9, 10 and

11, выхода жидкости, штуцера выхода и входа хладагента или теплоносител 12-15.11, liquid outlet, nozzle outlet and coolant inlet or coolant 12-15.

Аппарат работает следующим образом .The device works as follows.

Газовый поток раздел ют на две равные части и подают в камеры 1 и 2 через штуцера 6 и 7. В камерах 1 и 2 газовый поток насыщаетс брызгами жидкости, подаваемой через штуцера 9 и 10 и распыл емой форсунками 16 и 17. Образовавшиес двухфазные газожидкостчые потоки проход т через рабочие трубы кожухотрубных секций 3 и 4 навстречу друг другу. Оба потока встречаютс в камере 5 и объедин ютс в общий поток , который движетс в камере 5 по спиральной траектории, повтор улиткообразную форму ее корпуса. Газовый поток, освобожденный от бры выходит из камеры 5 через штуцер 8/ а жидкость - через штуцер 11. Д-п поддержани оптимального температурного режима в кожухотрубных секци х 3 и 4 в их межтрубное пространство подают через штуцера 12 и 13 хладагент или теплоноситель, который выходит через штуцера 14 и 15.The gas stream is divided into two equal parts and fed to chambers 1 and 2 through nozzles 6 and 7. In chambers 1 and 2, the gas stream is saturated with a spray of liquid supplied through nozzles 9 and 10 and sprayed with nozzles 16 and 17. The resulting two-phase gas-liquid flows pass through the working tubes of the shell-and-tube sections 3 and 4 towards each other. Both streams meet in chamber 5 and are combined into a common stream that moves in chamber 5 along a spiral path, repeating the cochlear shape of its body. The gas stream released from the bree leaves the chamber 5 through the nozzle 8 / and the liquid through the nozzle 11. Dp maintaining the optimum temperature in the shell-and-tube sections 3 and 4 in their annular space is fed through nozzles 12 and 13 refrigerant or heat carrier, which out through fittings 14 and 15.

Кожухотрубные секции аппарата расположены горизонтально. Но так как при скорост х газа более 25 м/с сила т жести не оказывает существенного вли ни на течение двухфазного потока в аппарате, в общем случае Кожухотрубные секции аппарата могут быть ориентированы вертикально или наклонно, что не повлечет за собой существенных изменений в режиме работы аппарата.Shell-and-tube sections of the apparatus are arranged horizontally. But since at gas velocities of more than 25 m / s, the force of gravity does not significantly affect the flow of a two-phase flow in the apparatus, in general, the shell and tube sections of the apparatus can be oriented vertically or obliquely, which will not entail significant changes in the operating mode apparatus.

Предлагае1«ий аппарат рассчитанны дл данного процесса и состо щийThe proposed apparatus is designed for this process and consists of

из двух обрашенных навстречу друг другу кожухотрубных секций кажда и которых содержит по 1400 рабочих труб,пропускает общий поток газа 224 тыс. м/ч со скоростью в рабочих трубах 84 м/с. Количество орошающей кислоты составл ет около 1 кг на 1к воздуха ,степень осушки состг.вл ет 9 количест во брызг в выход щем воздух 4% от количества орошающей кислоты. Таким образом, аппарат позволил в четыре раза интенсифицировать процесс осушки, так как при известной поверхности рабочих труб его производительность возросла в 8 раз по сравнению с известным.Each of the two shell-and-tube sections that were facing each other and which contains 1,400 working pipes each, passes a total gas flow of 224 thousand m / h at a speed in the working pipes of 84 m / s. The amount of irrigating acid is about 1 kg per 1k of air, the degree of drying is 9% of the spray in the outgoing air is 4% of the amount of irrigating acid. Thus, the apparatus allowed to intensify the drying process four times, since with a known surface of the working tubes, its productivity increased 8 times compared to the known.

Claims

1. A heat transfer apparatus comprising a housing with internal shell and tube sections provided with gas and liquid inlet and outlet chambers, characterized in that, in order to increase the gas flow rates and increase the separation efficiency of liquid splashes from the outgoing gas stream The output ends are arranged opposite to each other, and the gas and liquid outlet chamber is located between the shell and tube sections.

2. An apparatus characterized in that the gas and liquid exit chamber is made in the form of a cochlea.

Sources of information taken into account in the examination

1, Ramm V.M. Absorption of gases. M., Himi, 1976, p. 536.

2. Ramm V.M. Absorption of gases. , M., Himi, 1976, p. 308 (prototype).

15