SU912191A1 - Тепломассообменный аппарат - Google Patents

Description

Изобретение относится к конструкциям тепломассообменных аппаратов Г и может найти применение в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и смежных отраслях промышленности.

Известна атмосферная ректификационная колонна, содержащая вертикальный цилиндрический сварной сосуд диаметром 7 м. На колонне пре- . дусмотрены следующие штуцера: ввода сырья и вывода продуктов, вывода и подачи циркуляционных орошений и вывода паров. К корпусу колонны снизу прикреплена опорная часть [l].

При использовании аппаратов такой конструкции невозможно существенно повысить производительность аппарата, не увеличивая при этом его диаметр, поскольку диапазон эффективной работы контактных устройств ограничен. Увеличение диаметра резко увеличивает материалоемкость и стоимость аппарата, созда2 ет дополнительные Трудности при его изготовлении, транспортировке, монтаже и эксплуатацииКроме того, наблю дается непостоянство скоростей потоков по сечению колонны,т.е. возникает продольная и поперечная.неравномерности, которые резко возрастают , с увеличением поперечного сечения аппарата. Оба типа неравномерности существенно снижают эффективность работы тепломассообменных аппаратов.

Известен тепломассообменный аппарат, содержащий корпус со штуцерами ввода и вывода фаз, по высоте корпуса расположены контактные уст·: ройства, разделяющие корпус на секции, делители потоков газа й жидкости, расположенные в верхней части [2].

Недостатком известного аппарата является незначительная эффективность.

Цель изобретения - увеличение производитель ности, эффективности

9121 массопередачи за счет обеспечения работы части секций в параллельном режиме.

Указанная цель достигается тем, что тепломассообменный аппарат,со- 5 держащий корпус со штуцерами для ввода и вывода потоков газа и жидкости, разделенный на секции по высоте⁰ контактными устройствами, и делители потоков газа и жидкости с 10 перепускными устройствами, которые установлены между секциями и соединены с' помощью перепускных устройств со входами каждой секцйи, а выходы секций соединены перепускными устройствами между собой.

На чертеже изображен тепломассообменный аппарат, продольный разрез..

Тепломассообменный аппарат состоит из корпуса 1, опорной части 2, нижнего днища 3, верхнего днища 4, штуцеров 5~12, делителя потока газа 13, делителя потока жидкости 14, перепускных устройств 15~18 для газа, перепускных устройств 19'22 для жидкости, контактных устройств 23 для взаимодействия газа и жидкости.Контактные устройства для взаимодействия газа и жидкости расположены в секциях 24-27.

Тепломассообменный аппарат работает следующим образом.

Поток газа d поступает снизу аппарата через штуцер 7 и проходит через контактные устройства 23, расположенные в секции 24, где взаимодействует с потоком жидкости (У·, Пройдя секцию 24, этот поток газа попадает в делитель 13. Сюда же через штуцер 9 поступает дополнительный поток газа -в , В делителе 13 происходит разделение газового потока. Одна часть его поступает в перепускное устройство 15· Пройдя перепускное устройство 15, эта часть газового потока попадает на контактные устройства 23, расположенные в секции'25, где взаимодействует с потоком жидкости. Пройдя секцию 25, рассматриваемая часть газового потока попадает в перепускное устройство 15. Пройдя его, она соединяется с потоком газа,поступающим из перепускного устройства 18. Другая часть газового потока после делителя 13 попадает в перепускное устройство 17· Пройдя перепускной канал 17, она попадает на контактные устройства 23, располоII 4 женные в секции 26, где взаимодействует с потоком жидкости. Покинув секцию 26, она попадает в перепускное устройство 18. Пройдя его, этот поток газа соединяется с потоком газа, поступающим из перепускного устройства 16 в общий поток газа·?·

Общий поток газа 2 проходит через контактные устройства 23, расположенные в секции 27, где взаимодействует с потоком жидкости д и покидает аппарат через штуцер 6.

Поток жидкости д поступает в аппарат через штуцер 8 и проходит 15 через контактные устройства 23,расположенные в секции 27, после чего этот поток жидкости поступает в делитель 14. Сюда же через штуцер 10 поступает дополнительный поток жид20 кости 6·· В делителе 14 происходит разделение жидкостного потока.Одна часть потока жидкости поступает в перепускное устройство 19 и далее на' контактные устройства 23, располо25 женные в секции 25· С контактных устройств, расположенных в секции 25, осуществляется частичный отбор' жидкости. Одна часть жидкости через штуцер 11 выводится из аппарата.Дру50 гая часть, пройдя все контактные устройства секции 25, поступает в перепускное устройство 20. Пройдя его, она соединяется с потоком жидкости, поступающим'из перепускного 35 устройства 22. Другая часть потока жидкости, покинув делитель 14, поступает в перепускное устройство 21. Из него она попадает на контрактные устройства 23, расположенные в сек40 ции 26. С контактных устройств.расположенных в секции 26, осуществляется частичный отбор жидкости. Одна часть жидкости . через штуцер 12 выводится из аппарата. Другая часть жидкости проходит все контактные устройства, расположённые в секции 26, и попадает в перепускное устройство 22. Пройдя его., она соединяется с потоком жидкости, поступающим

5Q из перепускного устройства 20 в общий поток жидкости б?. Общий поток жидкости $ проходит через контактные устройства, расположенные в секции 28, и покидает аппарат через шту55 ^{цер 5>}

Таким образом обеспечивается работа секций 25 и 26 в параллельном режиме.

При проектировании новых аппаратов за счет обеспечения работы части секций тепломассообменного аппарата, расположенных одна над другой, в параллельном режиме можно уменьшить $ диаметр этих секций и тех частей тепломассообменного аппарата, в которых они установлены. Уменьшение диаметра' секций тепломассообменного аппарата, во-первых, обеспечивает сниже- 10 ние неравномерности работы контактных устройств, расположенных в этих секциях, и,следовательно, приводит к увеличению эффективности работы тепломассообменного аппарата, не is снижая его производительности,во-вторых, позволяет уменьшить толщину стенки корпуса и снизить материалоемкость тепломассообменного аппарата. Особенно сильно этот эффект ска- го зывается в том случае, когда уменьшение диаметра отдельных частей теп, о — ломассообменного аппарата позволяет избежать выполнения конических переходов между цилиндрическими частями as корпуса различного диаметра. Уменьшение толщины стенки корпуса и отсутствие конических переходов позволяет значительно снизить затраты и упростить технологию изготовления ад тепломассообменного аппарата, особенно в случае, когда термообработка частей корпуса определяется только толщиной их стенки. Уменьшение диаметра частей тепломассообменного аппарата позволяет,снизить затраты и . трудоемкость на его транспортировку, особенно в случае, когда части аппарата, ранее не удовлетворявшие требованиям габаритности, после их выполнения с уменьшенным диаметром будут им удовлетворять. А уменьшение веса позволяет значительно сократить затраты и упростить монтаж тепломассообменного аппарата, а также при водит к уменьшению затра.т на изготовление его опорной части и фундамента, необходимого для его установки.

Таким образом, применение тепломассобменных аппаратов предлагаемой конструкции в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и смежных отраслях промышленности позволяет увеличить производительность, эффективность массопередачи и снизить материалоемкость тепломассообменных аппаратов, а также трудоемкость и затраты на их изготовление, транспортировку и монтаж.

Ожидаемый технико-экономический эффект от использования тепломассообменного аппарата предлагаемой конструкции на Рязанском нефтеперерабабывающем заводе составит 100 тыс.руб.

Claims (2)

1. массопередачи за счет обеспечени  работы части секций в параллельном режиме. Указанна  цель достигаетс  тем, что тепломассообменный аппарат,содержащий корпус со штуцерами дл  ввода и вывода потоков газа и жидкости , разделенный на секции по высоте контактными устройствами, и делители потоков газа и жидкости с перепускными устройствами, которые установлены между секци ми и соеди ены d помощью перепускных устройств со входами каждой секции, а выходы секций соединены перепускными устрой ствами между собой, На чертеже изображен тепломассообменный аппарат, продольный разрез., Тепломассообменный аппарат состои из корпуса 1, опорной части 2, нижне го днища 3, верхнего днища , штуцеров , делител  потока газа 13 делител  потока жидкости 14, перепускных устройств 15-18 дл  газа, перепускиых устройств 19-22 дл  жидкости , контактных устройств 23 дл  взаимодействи  газа и жидкости,Контактные устройства дл  взаимодействи газа и жидкости расположены в секци  2k-27. Тепломассообменный аппарат работает следующим образом. Поток газа d поступает снизу аппарата через штуцер 7 и проходит через контактные устройства 23, расположенные в секции 2k, где взаимодеиствует с потоком жидкости d-, Пройд секцию 2, этот поток газа попадает в делитель 13- Сюда же через штуцер 9 поступает дополнительный поток газа -6 . В делителе 13 происходит разделение газового потока. Одна часть его поступает в перепускное устройство 15. Пройд  перепускное устройство 15, эта часть газового потока попадает на контактные устройства 23, расположенные в секции 25, где взаимодействует с .потоком жидкости. Пройд  секцию 25, рассматриваема  часть газового потока попадает в перепускное устройство 15- Пройд  его она соедин етс  с потоком газа,поступающим из перепускного устройства 18, Друга  часть газового потока после делител  13 попадает в перепускное устройство 17. Пройд  перепускной канал 17, она попадает на контактные устройства 23, располо9 14 женные в секции 2б, где взаимодействует с потоком жидкости. Покинув секцию 2б, она попадает в перепускное устройство 18. Пройд  его, этот поток газа соедин етс  с потоком газа, поступающим из перепускного устройства 16 в общий поток газаЕОбщий поток газа 2 проходит через контактные устройства 23 расположенные в секции 27, где взаимодействует с потоком жидкости д и покидает аппарат через штуцер 6. Поток жидкости ff поступает в аппарат через штуцер 8 и проходит через контактные устройства 23,расположенные в секции 27, после чего этот поток жидкости поступает в делитель 1, Сюда же через штуцер 10 поступает дополнительный поток жидкости &. В делителе It происходит разделение жидкостного потока,Одна часть потока жидкости поступает в перепускное устройство 19 и далее на контактные устройства 23, расположенные в секции 25- С контактных устройств, расположенных в 25, осуществл етс  частичный отбор жидкости . Одна часть жидкости Ж. через штуцер 11 выводитс  из аппарата,Друга  часть, пройд  все контактные устройства секции 25, поступает в перепускное устройство 20, Пройд  его, она соедин етс  с потоком жидкости , поступающим ИЗ перепускного устройства 22. Друга  часть потока дкости, покинув делитель 1, посту перепускное устройство 21. з него она попадает на кoнfaктныe устройства 23, расположенные в секЦии 26, С контактных устройств,расположенных в секции 26, осуществл етс  частичный отбор жидкости. Одна часть жидкости . через штуцер 12 выводитс  из аппарата. Друга  часть жидкости проходит все контактные устройства, расположённые в секции 2б, и попадает в перепускное устройство 22, Пройд  его, она соедин етс  с потоком жидкости, поступающим из перепускного устройства 20 в общий поток жидкости ffi Общий поток жидкости ff проходит через контактные устройства, расположенные в секции 28, и покидает аппарат через штуцер 5. Таким образом обеспечиваетс  работа секций 25 и 26 в параллельном режиме. 5 При проектировании новых аппаратов за счет обеспечени  работы части секций тепломассообменного аппарата расположенных одна над другой, в параллельном режиме можно уменьшить диаметр этих секций и тех частей теп ломассообменного аппарата, в которых они установлены. Уменьшение диаметра секций тепломассообменного аппарата , во-первых, обеспечивает снижение неравномерности работы контактных устройств, расположенных в этих , секци х, и,следовательно, приводит к увеличению эффективности работы тепломассообменного аппарата, не снижа  его производительности,во-вто рых, позвол ет уменьшить толщину стенки корпуса и снизить материалоемкость тепломассообменного аппарата . Особенно сильно этот эффект сказываетс  в том случае, когда уменьшение диаметра отдельных тепломэссообменного аппарата позвол ет избежать выполнени  конических переходов между цилиндрическими част ми корпуса различного диаметра. Уменьшение толщины стенки корпуса и отсутствие конических переходов позвол ет значительно снизить затраты и упростить технологию изготовлени  тепломассообменного аппарата, особенно в случае, когда термообработка частей корпуса определ етс  только толщиной их стенки. Уменьшение диаметра частей тепломассообменного аппарата позвол ет,снизить затраты и. трудоемкость на его транспортировку, особенно в случае, когда части аппарата , ранее не удовлетвор вшие требовани м габаритности, после их выполнени  с уменьшенным диаметром будут им удовлетвор ть. А уменьшение веса позвол ет значительно сократить затраты и упростить монтаж тепломассообменного аппарата, а также npH водит к уменьшению затра.т на изготов ление его опорной части и) фундамента необходимого дл  его установки. 91 Таким образом, применение тепломассобменных аппаратов предлагаемой конструкции в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и смежных отрасл х промышленности позвол ет увеличить производительность, эффейтивность массопередачи и снизить материалоемкость тепломассообменных аппаратов, а также трудоемкость и затраты на их изготовление, транспортировку и монтаж. Ожидаемый технико-экономический эффект от использовани  тепломассообменного аппарата предлагаемой крнструкции на Р занском нефтеперерабабывающем заводе составит 100 тыс.руб. Формула изобретени  Тепломассообменный аппарат, с.онержащий корпус со штуцерами дл  ввода и вывода потоков газа и жидкости, разделенный на секции по высоте контактными устройствами, и делители потоков газа и жидкости с перепускными устройствами, отличающийс   тем, что, с целью увеличени  производительности, эффективности массопередачи путем обеспечени  работы части секций аппарата в параллельном режиме, делители потоков газа и жидкости установлены между секци ми и соединены с помощью перепускных устройств со входами каждой секции, а выходы секций соединены .перепускными устройствами между собой. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Вихман Г.Л.., Круглов С.А. Основы конструировани  аппаратов и машин нефтеперерабатывающих заводов. Машиностроение, 1978. с. 128.
2. 2.Авторское св1идетельство СССР по за вке N 2877136/26, В 01 D 3/32, 30.01.80.

   2V J

   -««  л