SU858856A1

SU858856A1 - Apparatus for gas and liquid interaction

Info

Publication number: SU858856A1
Application number: SU792855415A
Authority: SU
Inventors: Натэлла Павловна Рябченко; Павел Петрович Любченков; Ирина Валентиновна Водяницкая; Серадж Самедович Самедов
Original assignee: Краснодарский политехнический институт
Priority date: 1979-12-18
Filing date: 1979-12-18
Publication date: 1981-08-30

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГАЗА И ЖИДКОСТИ(54) DEVICE FOR INTERACTION OF GAS AND LIQUID

II

Изобретение относитс к конструкци м аппаратов дл взаимодействи газа (пара) и жидкости и может быть использовано дл проведени процессов тепломассообмена в пищевой, фармацевтической и химической промышленност х.The invention relates to the design of apparatus for the interaction of gas (vapor) and liquid and can be used for carrying out heat and mass transfer processes in the food, pharmaceutical and chemical industries.

Известно контактное устройство дл проведени процесса массообмена, состо щее из цилиндрического корпуса, плоской горизонтальной тарелки с перфораци ми и направл ющей спиральной пластиной и трубчатой переливной системы 1.A contact device for carrying out a mass transfer process, consisting of a cylindrical body, a flat horizontal plate with perforations and a spiral guide plate and a tubular overflow system 1, is known.

Известен теплообменный аппарат, состо щий из горизонтального цилиндрического корпуса, закрытого с торцов двум плоскими крышкам, через которые пропущен полый подвижной вал, и направл ющих пластин , выполненных в виде многозаходной спирали . Внутри полого вала установлена щнекова вставка 2.A heat exchanger is known, consisting of a horizontal cylindrical body, closed at the ends of two flat covers, through which a hollow movable shaft is passed, and guide plates made in the form of a multiple helix. Inside the hollow shaft is installed shnekova insert 2.

Известна конструкци обладает р дом недостатков.The known structure has a number of disadvantages.

Направл ющим пластинам необходимо сообщение вращени от внешнего источника , что приводит к дополнительным затратам энергии. Конструкци аппарата сложна в изготовлении и содержит неразборные узлы . Это затрудн ет чистку всего аппарата. Кроме того, в аппарате предусмотрено hpoтивоточное движение фаз в зоне контакта, что сужает рабочий диапазон нагрузок по фазам и не обеспечивает устойчивое распыление жидкой фазы.The guide plates need a message of rotation from an external source, which leads to additional energy costs. The design of the device is difficult to manufacture and contains non-separable units. This makes cleaning the entire apparatus difficult. In addition, the device provides for high-precision movement of the phases in the contact zone, which narrows the working range of loads in phases and does not provide a stable spray of the liquid phase.

Цель предлагаемой конструкции - создание устойчивого режима работы устройства в широком диапазоне нагрузок по фазам , обеспечение разборки устройства, упрощение его конструкции.The purpose of the proposed design is the creation of a stable mode of operation of the device in a wide range of loads in phases, ensuring disassembly of the device, simplifying its design.

Поставленна цель достигаетс тем, что The goal is achieved by the fact that

10 устройство снабжено вертикальной перегородкой , а направл ющие пластины поочередно прикреплены одним концом к противоположным сторонам перегородки, при этом другой конец каждой пластины установлен 15 на рассто нии от перегородки и выполнен с перфорацией.10, the device is provided with a vertical partition, and the guide plates are alternately attached at one end to opposite sides of the partition, while the other end of each plate is installed 15 at a distance from the partition and is perforated.

На фиг. 1 показано устройство, вертикальный разрез; на фиг. 2 - то же, горизонтальный .FIG. 1 shows a device, a vertical section; in fig. 2 - the same, horizontal.

Устройство дл взаимодействи газа и A device for the interaction of gas and

20 жидкости состоит из горизонтального цилиндрического корпуса 1, закрытого с торцов двум плоскими крышками 2, 3 с патрубками подвода жидкости 4 и газа 5, и20 fluid consists of a horizontal cylindrical housing 1, closed with the ends of two flat covers 2, 3 with nozzles for supplying fluid 4 and gas 5, and

коаксиальных цилиндрических направл ющих пластин 6-8, которые поочередно прикреплены одним концом к противоположным сторонам перегородки 9, а другой конец каждой пластины установлен на рассто нии от перегородки и образует с перегородкой пр моугольные окна 10-12 дл прохода газа. Коаксиально цилиндрические направл ющие пластины прикреплены к вертикальной перегородке 9 с помощью разборного болтового соединени . Окно каждой предыдущей направл ющей пластины расположено с противоположной стороны основани по отнощению к окну последующей пластины. Кра направл ющих пластин выполнены с перфораци ми 13-15. Дл отвода жидкости устройство снабжено патрубком 16, дл отвода газа - патрубком 17.coaxial cylindrical guide plates 6-8, which are alternately attached at one end to opposite sides of the partition 9, and the other end of each plate is spaced from the partition and forms rectangular openings 10-12 for the passage of gas with the partition. Coaxially cylindrical guide plates are attached to the vertical partition 9 by means of a collapsible bolted joint. The window of each previous guide plate is located on the opposite side of the base with respect to the window of the next plate. The edges of the guide plates are perforated with 13-15. For the removal of liquid, the device is equipped with a pipe 16, for a gas exhaust - a pipe 17.

Крышки 2 закреплены на корпусе 1 с помощью щпилек 18.The cover 2 is fixed on the housing 1 with the help of the pin 18.

Предлагаема конструкци работает следующим образом.The proposed design works as follows.

Жидкость подаетс во внутренний цилиндр через патрубок 4 и заполн ет его нижнюю часть. Через патрубок 5 поступает пар и захватывает жидкость. Жидкость движетс по криволинейной траектории. В результате этого возникают центробежные силы , которые формируют жидкость в виде пленки, движущейс в направлении окна 10. Достигнув перфораций 13, пленка жидкости продавливаетс центробежными силами через перфорации 13, в результате чего между цилиндрами 6 и 7 вблизи окна 10 создаетс распыленный жидкостный поток. Газова фаза выходит через окно 10 и движетс между цилиндрами 6 и 7 через поток жидкостных струй, захватыва и распыл их. Далее газо-жидкостна распыленна система движетс по криволинейной траектории между цилиндрами 6 и 7. Возникают центробежные силы, которые сепарируют жидкую фазу в виде пленки. Последн увлекаетс паровым потоком в направлении перфорации 14. Дробление жидкости и взаимодействие ее с паром в пространстве между цилиндрами 7 и 8 происходит аналогично . При выходе газовой фазы через окно 12 жидка фаза, прошедша через перфорации 15, захватываетс им, движетс оп ть по криволинейной траектории, сепарируетс под действием центробежных сил, образует пленку и выводитс из устройства через патрубок 16. Пар выводитс из устройства через патрубок 17.Fluid is supplied to the inner cylinder through the nozzle 4 and fills its lower part. Through the pipe 5 enters the steam and captures the liquid. The fluid moves along a curved path. As a result, centrifugal forces arise that form a liquid in the form of a film moving in the direction of the window 10. Reaching the perforations 13, the liquid film is forced through the centrifugal forces through the perforations 13, resulting in a sprayed liquid stream between the cylinders 6 and 7. The gas phase exits through window 10 and moves between cylinders 6 and 7 through a stream of liquid jets, capturing and spraying them. Next, the gas-liquid sprayed system moves along a curved path between cylinders 6 and 7. Centrifugal forces arise that separate the liquid phase in the form of a film. The latter is entrained by the vapor flow in the direction of perforation 14. The fragmentation of the fluid and its interaction with the vapor in the space between the cylinders 7 and 8 occurs in a similar way. When the gas phase exits through the window 12, the liquid phase passing through the perforations 15 is captured by it, moves again along a curvilinear trajectory, is separated by centrifugal forces, forms a film and is removed from the device through the pipe 16. The steam is removed from the device through pipe 17.

Итак, конструкци аппарата может быть полностью разобрана дл чистки и профилактического ремонта. Дл этого снимаютс крышки 2 и 3, корпус отдел етс от перегородки 9 и затем снимаютс коаксиальные направл ющие пластины 6-8. Создаютс услови дл свободного доступа ко всемThus, the structure of the apparatus can be completely disassembled for cleaning and preventive maintenance. To do this, the covers 2 and 3 are removed, the housing is separated from the partition 9 and then the coaxial guide plates 6-8 are removed. Conditions are created for free access to all

узлам аппарата. Сочетание этих элементов обеспечивает устойчивый режим работы аппарата и исключает проскакивание газовой фазы без контакта ее с жидкостью при изменении режимных нагрузок.knots apparatus. The combination of these elements provides a stable operation of the device and eliminates the slipping of the gas phase without contact with the liquid when changing regime loads.

В случае увеличени среднерасходной скорости газовой фазы скорость движени жидкости также увеличиваетс (за счет сил трени ), что приводит к усилению распылени жидкости в области перфорацийIn the case of an increase in the average flow rate of the gas phase, the velocity of the fluid also increases (due to friction forces), which leads to increased spraying of the fluid in the perforations.

Q 13-15. Если скорость газовой фазы меньше рабочей, то количество накапливаемой жидкости в полост х каждой цилиндрической направл ющей 6-8 увеличиваетс . Это приводит к уменьщению свободного сечени , а следовательно, к увеличению скорости газовой фазы между направл ющими. Таким образом, достигаетс восстановление рабочей скорости и обеспечение интенсивного взаимодействи фаз независимо от колебани нагрузок.Q 13-15. If the gas phase speed is less than the working one, the amount of accumulated fluid in the cavities of each cylindrical guide 6-8 increases. This leads to a decrease in the free cross section and, consequently, to an increase in the velocity of the gas phase between the guides. In this way, the restoration of the working speed and the provision of intensive phase interaction is achieved, regardless of the load fluctuations.

Следует отметить достоинства предлагаемой конструкции по сравнению с известной. Это обеспечение устойчивого режима работы независимо от колебани нагрузок, а также то, что конструкци устройства полностью разбираетс , этим обеспечиваетс свободный доступ ко всем узлам аппарата. В известном устройстве это невозможно.It should be noted the advantages of the proposed design compared with the known. This provision of a stable mode of operation, regardless of the fluctuations of the loads, as well as the fact that the design of the device is completely disassembled, this provides free access to all components of the apparatus. In the known device is impossible.

Предлагаемое устройство проще в изготовлении и не требует дл проведени процесса затрат механической энергии. Экономический эффект может быть получен за счет уменьшени энергетических и капитальных затрат, а также за счет сокращени потерь перерабатываемых продуктов.The proposed device is simpler to manufacture and does not require mechanical energy for the process. The economic effect can be obtained by reducing energy and capital costs, as well as by reducing the loss of processed products.

Claims

Invention Formula

A device for the interaction of gas and liquid, consisting of a horizontal body, closed at the ends by two flat caps with nozzles for supplying

liquid and gas, and coaxial cylindrical guide plates, characterized in that, in order to create a stable operation of the device in a wide range of loads in phases, to ensure disassembly of the device and simplify its design, the device is equipped with a vertical partition, and the guide plates are alternately attached by one the end to the opposite sides of the partition, while the other end of each plate is set at a distance from the partition and is perforated.

Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 365156, cl. B 01 D 3/32, 1972.

2. USSR author's certificate

No. 588997, cl. B 01 D 3/30, 1975 (prototype).

(puz.f aa rotated