SU929228A1 - Пленочна парциально-конденсационна колонна - Google Patents

Description

(54) ПЛЕНОЧНАЯ ПАР11ИАЛЬНО-КОНДЕНСАиИОННАЯ

I

Изобретение относитс  к устройствал/г, служащим дл  перегонки смесей в химической технологии, и может быть использовано в смежных отрасл х хоз йства.

Известна многосекционна  пленочна  парциально-конденсационна  колонна, кажда  секци  которой выполнена в виде ъертикального пучка труб, закрепленных в трубных досках, и нижние кониы труб снабжены раструбами. В межтрубное пространство подаетс  хладоагент, который вызывает парциальную конденсацию пара внутри труб 1 .

Недостатк,ом этого устройства $гол етс  то, что конденсаци  внутри труб протекает неравномерно, а сам аппарат значительную площадь поперечного сечени .

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению  вл етс  пленочна  парциально-конденсационна  колонна, выполненна  в виде вертикального кожухо- трубного теппоообменника, в межтрубном пространстве которого установлены го- КОЛОННА

ризонтальные перераспределительные перегородки .

Недостатками известной конструкции  вл ютс  сложность равномерного распределени  хладоагента, требуемого дл  достижени  заданной степени конденсашги , по наружной поверхности каждой трубы посто нство коэффициента теплопередачи по высоте колонны и относи тельно большие габариты аппарата .

10

Цель изобретени  - повышение 9ф рективности тепло-массообмена и обеспечение компактности устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем,

15 что в пленочной парциально-конденсвционной колонне, содержащей корпус, трубный пучок, закрепленный в трубных, досках, и штуцеры ввода н вывода хладоагента и раздел емой смеси, трубный пучок вы20 полнен из с()прикасающихс  труб, снабженных в верхней в нижней част х коническими переходами с патрубками меньшего диаметра, закрепленными в трубных досках, а между трубным пучком и корпусом установлена глуха  перегородка. Это обеспечивает повышенный теплоотвод в верхней части колонны и равномерное распре 1еление хладоагента по наружной поверхности труб. На фиг. 1 показана пленочна  парциально-конденсационна  колонна, вид сбоку в разрезе; на фиг. 2 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 3 - виды А и Б на фиг. 1 (вариант 1 ) ; на фиг. 4 виды А и Б на фиг. 1 {вариант Я.) ; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 3 и 4. Пленочна  паршалъно-конденсационна  колонна, выполненна  в виде кожухо трубного теплообменника, состоит из кожуха 1 со штуцерами дл  ввода 2 и вьтода 3 хладоагента, который соединен с трубными досками 4 и 5. В межтрубном пространстве 6 патрубки 7 и 8, исход щие из трубных досок 4 и 5 соответственно , соединены коническими переходами 9 и 10 с трубами 11 большег диаметра, соприкасающимис  друг с другом своими стенками. Пространство меж ду наружными трубами 11 большего диа метра и кожухом 1 заглушено, например посредством глухой перегородки 12, Сме ные трубы 11, соприкасакиииес  своими стенками, образуют каналы 13. Вследствие того, что в предлагаемой пленочной парциально-конденсационной колонне трубы 11 большего диаметра, в которых происходит основна  дол  процесса перегонки , соприкасаютс  своими стенками (т. е. не отсто т друг от друга на шаг 1,5 - 2 С , как в известной колонйе), она более компактна, так как ее поперечное сечение меньше, чем у известной колонны, (при одинаковом диаметре труб в 1,6 - 4 раза .в .зависимости от расположени  труб, например по вершинам треугольников или квадратов. Дл  облегчени  очистки наружной поверхности труб в межтрубном пространстве трубны доски 4 и 5 снабжены отверсти ми 14 с пробками 15, центры 16 которых равноудалены от центров 17 смежных патрубков 7 (доска 4) или 8 (доска 5). Пленочна  парциально-конденсацион«а  колонна работает следующим образо Хладоагент поступает по штуцеру 2 в межтрубное пространство 6 и образуе слой, уровень которого поддерживаетс  вьпие верхних оснований конических переходов 9. Наличие практически одинакового уровн  хладоагента по всему поперечному сечению межтрубного простра ства 6 обеспечивает равномерное распределение -его по наружной поверхности конических переходов 9 в верхней части колонны и по каналам 13, образованным смежными трубами 11 большего диаметра , вследствие одинакового гидрав- . лического сопротивлени  этих каналов 13, обусловленного их равными гeoмeтpичecкими размерами. Наиболее интенсивно охлаждаютс  поверхности конических переходов 9, так как они полностью омываютс  хладоагентом. Хладоагент заполн ет каналы 13, охлажда  при этом даружнь е поверхности труб 11, однако охлаждение поверхностей труб 11 протекает менее интенсивно, чем поверхностей конических переходов 9, вследствие охлаждени  только части наружной поверхности труб 11 из-за того, что эти трубы 11 соприкасаютс  своими стенками. Кроме того, температура хладоагента в каналах 13 вьпие, чем в зоне конических переходов 9, вследствие нагрева его при вмывании переходов 9., Таким образом, основное количество тепла хладоагент отнимает от поверхностей конических переходов 9, а от труб большего диаметра тепла отбираетс  значительно меньше. Хладоагент, после прохождени  по каналам 13, собираетс  в нижней части межтрубного пространства 6 в зоне между коническими переходами 10 и выводитс  из колонны по штуцеру 3. Вследствие того, что пространство между стенкой кожуха 1 и наружными тpyбa |и 11 заглушено посредством глухой перегородки 12, устран етс  неконтролируемый переток хладоагента мимо пучка труб 11 и обеспечиваетс  необходимый уровень хладоагента в верхней части межтрубного пространства верхних оснований конических переходов 9. Смесь паров раздел емых комйЬнентов, например из ректификационной колоннь, проходит по патруб кам 8, коническим переходам 1О, трубам 11 большего диаметра, коническим переходам 9 и патрубкам 7, где конденсируетс . Основна  часть паров конденсируетс  на внутренней поверхности конических переходов 9, образу  устойчивую пленку конденсата, котора  стекает по внутренней поверхности конических переходов 9, труб 11, конических переходов 10, патрубков 8 и выводитс  из колонны. В трубах li конденсаци  пара протекает менее интенсивно, так как тепла здесь передаетс  значительно меньше вследствие менее интенсивного охлаждени  труб

11 хпадоагентом. Несконденсировавшиес  пары, обогащенные легколетучими компонентаи и, выход т из колонны по патрубкам 7,

Вследствие того, что в предлагаемой конструкции тепло отбираетс  только от части поверхности труб 11, становитс  возможным использовать в качестве хладоагента обычную холодную воду, имеющуюс  на предпри тии. При этом не возникает опасность интенсивной конденсаши паров внутри труб 11 и, следователь но, снижение интенсивности массопереноса

Формул аизобретени 

Пленочна  парциально-конденсагшон- на  колонна, содержаща  корпус, трубный

, пучок, закрепленный в трубных досках, и штуцеры ввода и вывода хладоагента и раздел емой смеси, отличаю щ а   с   тем, что, с целью повышени  эффективности тепло-массообмена и обеспечени  компактности устройства, трубный пучок вьшолнен из соприкасак шихс  труб, снабженных в верхней и нижней част х коническими переходами с патрубками меньшего диаметра, закрепленными в трубных досках, а между трубным пучком и корпусом устан{ лена глуха  перегородка.

Источники информашга,

5 прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 252291, кл. В О1 Г З/ОО,- 1969.

2.Авторское свидетельство СССР № 141165, кл. F 25 J 3/О2. 1961.

j.

ПК gig

iLj Фиг.;

/7

/7

Фиг. 2

Bu9A Вид Б Вариант

Ви9А ВидВ Вариант п

Фиг. 5

П

1в

т /

Фиг.$

7.8

Claims (1)

1. Формул а изобретения

   Пленочная парциально-конденсацион- ная колонна, содержащая корпус, трубный .пучок, закрепленный в трубных досках, и штуцеры ввода и вывода хладоагента и разделяемой смеси, отличаю щ а я с я тем, что, с целью повышения 5 эффективности тепло-массообмена и обеспечения компактности устройства, трубный пучок выполнен из соприкасающихся труб, снабженных в верхней и нижней частях коническими переходами ¹⁰ с патрубками меньшего диаметра, закрепленными в трубных досках, а между трубным пучком и корпусом установлена глухая перегородка.