Claims (1)
30 посто нно обновл ть контактирование , слоев жидкости с газом. Это позвол ет газу более полно поглотитьс жидкостью . Увеличиваетс разность концентраций между равновесной концентрацией газа на границе раздела фаз и концентрацией газа в жидкости, благо дар чему возрастает движуща с сила процесса массопередачи между газом и жидкостью. Наличие пульсационного изменени относительной скорости движени жидкости и газа в газожидкостном потоке приводит к интенсификации процессов тепло-массообмена в системе газ-жидкость . Наиболее близким к изобретению техническим решением вл етс газлифтный аппарат, который снабжен вер тикальным цилиндрическим корпуоом, верхней и нижней емкост ми, верхней и нижней трубнь1ми решетками, в кото рых закреплены барботажные и циркул ционные трубы. На верхней трубной решетке аппарата установлена Обечайка с крышкой, имеющей отверстие.Внут ри обечайки под-отверстием располо ,жен клапан. При уменьшении уровн жидкости на верхней- трубной решетке когда давление газа под крышкой обе чайки возрастает, клапан опускаетс и открывает отверстие в крышке. Газ выходит из отверсти , давление под крышкой обечайки уменьшаетс , уровень жидкости -на трубной решетке ув личиваетс , клапан поднимаетс , и пе рекрывает отверстие в крышке обечайки . Скорость жидкости в цйркул цион ных трубах измен етс от максимально го значени , когда уровень жидкости на трубной решетке наивысший, до минимального , когда уровень жидкости наименьший. Относительна скорость движени газа и.жидкости в барботажных трубах в данном случае измен етс наоборот, от минимального до максимального значени . Таким образом происходит пульсационное изменение скорости жидкости в циркул ционных, и относительной скорости движени газа и жидкости в барбот.ажных трубах 3. Основным недостатком конструкции известного аппарата вл етс наличие перемещающегос внутри обечайки кла пана . Перекрытие отверсти в крышке обе чайки возможно только в результате плотного прилегани клапана к седлу. При обработке в зких, склонных к. налипанию жидкостей, а также при наличии в рабочей Жидкости твердой фазы возможно зарастание седла или клапана материалом, в результате чего про исходит неплотное прилегание клапана к седлу, и возможно дросселирование газа. Клапан должен вертикально перемещатьс по направл ющим, чтобы не было его колебаний, вызванных колебани ми уровн жидкости на верхней трубной решетке. Практически невозможно точно рассчитать силу трени боковой поверхности клапана о направл ющие, так как коэффициент трени зависит от физических свойств обрабатываемых рабочих сред, которые в свою очередь широко измен ютс в зависимости от условий проведени процесса. Поэтому массу клапана невозможно рассчитать точно. Масса клапана может завышена, и это приводит к тому, что он вообще всплывает , и отверстие в крышке обечайки все врем открыто. В случае, если масса клапана занижена, он может залипнуть на седле. Это приводит к тому , что жидкость внутри обечайки на верхней трубной решетке передавливаетс через зазор между нижним срезом обечайки и трубной решетки, сливаетс через переливной порог, происходит срыв в работе аппарата. Кроме того, могут залипнуть направл ющие , или может попасть тверда частичка между направл ющими, или тверда частичка между направл ющими и клапаном, и он вообще не будет ни . подниматьс , ни опускатьс , произойдет также срыв в работе аппарата. Таким образом, наличие перемещающегос внутри обечайки клапана вызывает ненадежную работу аппарата. Газ или свободно проходит через отверстие в крышке обечайки, и аппарат работает как обычный газлифтный аппарат с посто нными скорост ми циркул ции рабочей смеси, или свободно проходит через зазор между обечайкой и верхней трубной- ешеткой, и аппарат работает как барботажна колонна, без циркул ции рабочей смеси в объеме аппарата.. Снижаетс интенсивность процесса массообмена между газовой и жидкой фазами, уменьшаетс удельна производительность аппарата. Цель изобретени - повышение надежности работы аппарата при пульсационном режиме. Указанна цель достигаетс тем, что газлифтный--аппарат, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, верхнюю и нижнюю камеры с верхней и нижней трубными решетками, в которых закреплены барботажные и циркул ционные трубы, причем барботажные трубы выполнены с отверсти ми дл ввода газа, колпачок с отверстием,установленный на верхней трубной решётке с возможностью вертикального перемещени , технологические штуцера-и опоры , снабжен патрубком, неподвижно установленными в отверстии колпачка, соплом, коаксиально установленным в нижней части патрубка, и стаканом, коаксиально установленным под патрубком , причем нижний срез патрубка рас положен выше днища стакана. На фиг. 1 представлен газлифтный аппарат, общий вид) на фиг. 2 - узел на фиг. 1. Аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, нижнюю 2 и верхнюю 3 трубные решетки, нижнюю 4 и верхнюю 5 емкости, барботажные 6 и циркул ционные 7 трубы, которые закреплены в трубных решетках. В барботажных трубах 6 имеютс отверсти 8 дл ввода в них газа, выполненные одного диаметра и расположенные на одинаковом рассто нии от нижней трубной решетки. На верхней труб ной решетке 3 аппарата установлена с зазором обечайка 9 с крышкой; имеющей отверстие. Сквозь отверстие проходит патрубок 10, имеющий в нижней части сопло 11. Нижний конец патрубка 10 вставлен в соосно расположенный с ним стакан 12. На верхней труб ной решетке 3 установлен также переливной порог 13 дл поддержани опре деленного уровн жидкости на ней. Нижний срез сопла 11 расположен выше днища стакана 12. Верхний срез переливного порога 13 расположен выше верхнего среза циркул ционных труб 7 и ниже верхнего среза барбот-ажных труб 6. Верхний срез стакана 12 расположен ниже верхнего среза переливного порога 13, и выше верхнего среза циркул ционных труб 7, а днище его расположено ниже верхнего среза циркул ционных труб. Это сделано дл заполнени стакана рабочей жидкостью Аппарат содержит брызгоделитель 14) расположенный в верхней камере 5, технологические штуцеры дл подачи газа 15, дл подачи рабочей жидкоети и опорожнени аппарата 16, дл подачи теплоносител 17 и дл отвода теплоносител 18, отработанного газа 19, готового продукта 20. На корпусе 1 аппарата имеютс опоры 21 дл креплени его на строительных конструкци х . Аппарат работает следующим образом . При подаче газа в заполненный жидкой реакционной массой аппарат по нижней трубной решеткой 2 образуетс газовый слой, из которого газ поступает в барботажные трубы 6 через отверсти 8, образу в них газожидкост ную смесь. За счет различной плЬтнос ти газожидкостной смеси в барботажны трубах 6 и жидкости в циркул ционных трубах 7 возникает циркул ци реакци онной массы в объеме аппарата. Газожидкостна смесь по барботажным трубам движетс вверх, а жидка реакционна масса по циркул ционным трубам движетс вниз. Взаимодействие между газом и жидкостью происходит только в барботажных трубах. Жидкость, выход из барботажных труб, сливаетс на верхнюю трубную решетку 3 где уровень ее поддерживаетс с помощью переливного порога 13. Скорость жидкости в циркул ционных трубах в этот момент максимальна , а относительна скорость движени газа и жидкости в барботажных трубах минимальна . По мере накоплени газа в верхнем пространстве обечайки 9 его давление под крышкой возрастает , происходит переток жидкости через зазор между нижним срезом обечайки и верхней трубной решеткой за переливной порог. Урс}вень жидкости внутри обечайки понижаетс , скорость жидкости в циркул ционных трубак уменьшаетс ,- относительна скорость движени газа и жидкости в барботажных трубах увеличиваетс . Жидкость из стакана 12 под действием давлени поднимаетс по патрубку 10, уровень ее в стакане понижаетс . Как только ее уровень опуститс чуть ниже нижнего среза патрубка 10, газ поступает в патрубок, где образуетс газожидкостна смесь. Гидростатическое давление столба жидкости уменьшаетс , и жидкость вместе с газом удал етс . из патрубка.Около верхнего среза сопла 11образуетс разр жение, и жидкость из нижней части стакана через сопло подсасываетс в патрубок, откуда она удал етс вместе с газом. Уровень жидкости в стакане опускаетс еще ниже , и газ теперь беспреп тственно выходит из верхнего пространства обечайки через патрубок 10. Давление газа под крышкой обечайки уменьшаетс , уровень жидкости на трубной решетке, она переливаетс через верхний срез стакана 2, полностью заполн ет его. Выход газа из обечайки прекращаетс . Уровень жидкости На трубной решетке, поддерживаемый переливным порогом 13, остаетс посто нным, а давление под крышкой обечайки 9 возрастает.Как только оно.становитс выше гидравлического сопротивлени столба жидкости в патрубке 10, уровень жидкости на верхней трубной решетке начинает уменьшатьс , и весь цикл работы начинаетс вновь. Измен ть частоту пульсаций скорости жидкости Б циркул ционных трубах и относительной скорости движени газа и жидкости в барботажных трубах можно за счет изменени рассто ни .между верхним срезом стакана 12и нижним срезом патрубка 10. Увеличение надежности работы газлифтного аппарата способствует повышению его удельной производительности, делает возможным его применение дл интенсификации процессов тепломассообмена в системе газ-жидкость. Формула изобретени Газлифтный аппарат, содержащий вер тикальный цилиндрический корпус, верХ30 continuously update the contacting of the liquid layers with the gas. This allows the gas to be more fully absorbed by the liquid. The concentration difference between the equilibrium gas concentration at the interface and the gas concentration in the liquid increases, thanks to which the driving force of the mass transfer process between the gas and the liquid increases. The presence of a pulsating change in the relative velocity of movement of a liquid and a gas in a gas-liquid flow leads to the intensification of heat-mass transfer processes in a gas-liquid system. The closest technical solution to the invention is a gas-lift apparatus, which is provided with a vertical cylindrical body, upper and lower tanks, upper and lower tube grids, in which bubbling and circulation pipes are fixed. A shell with a lid having a hole is installed on the upper tube plate of the apparatus. The valve is located inside the shell under the hole. When the liquid level on the upper tube sheet decreases, when the gas pressure under the cover of both gulls increases, the valve lowers and opens the hole in the cover. The gas escapes from the hole, the pressure under the cover of the shell decreases, the level of the liquid on the tube plate increases, the valve rises, and closes the opening in the cover of the shell. The velocity of the fluid in the circulating tubes varies from the maximum value when the liquid level on the tube sheet is highest, to the minimum when the liquid level is lowest. The relative velocity of the gas and the liquid in the bubbling tubes in this case varies, on the contrary, from the minimum to maximum value. Thus, a pulsating change in the velocity of the fluid in the circulation, and in the relative velocity of the gas and fluid in the bubbling tubes 3, occurs. The main disadvantage of the known apparatus is the presence of a valve moving inside the valve shell. The overlap of the hole in the lid of both gulls is possible only as a result of a tight fit of the valve to the seat. When processing viscous liquids prone to sticking, as well as when there is a solid phase in the working Liquid, the seat or valve may overgrow with material, as a result of which the valve does not fit the seat and gas may be throttled. The valve must be vertically moved along the guides so that it does not oscillate due to fluctuations in the level of the fluid on the upper tube sheet. It is almost impossible to accurately calculate the friction force of the side surface of the valve against the guides, since the coefficient of friction depends on the physical properties of the working media being processed, which in turn vary widely depending on the process conditions. Therefore, the valve weight cannot be calculated accurately. The valve mass may be too high, and this leads to the fact that it generally floats, and the hole in the side cover of the shell is open all the time. If the valve weight is too low, it may stick to the seat. This leads to the fact that the liquid inside the shell on the upper tube sheet is squeezed through the gap between the lower cut of the shell and the tube plate, is drained through the overflow threshold, a breakdown occurs in the apparatus. In addition, the guides may stick, or a solid particle may fall between the guides, or a solid particle between the guides and the valve, and there will be none at all. rise or fall, there will also be a breakdown in the operation of the apparatus. Thus, the presence of a valve moving inside the valve shell causes unreliable operation of the apparatus. The gas either passes freely through the hole in the cover of the shell, and the apparatus operates as a normal gas-lift apparatus with constant circulation speeds of the working mixture, or freely passes through the gap between the shell and the upper pipe grill, and the apparatus operates as a bubble column, without circulation working mixture in the apparatus volume. The intensity of the process of mass transfer between the gas and liquid phases decreases, the specific productivity of the apparatus decreases. The purpose of the invention is to increase the reliability of the apparatus in the pulsating mode. This goal is achieved by the fact that a gas-lift device, comprising a vertical cylindrical body, upper and lower chambers with upper and lower tube sheets, in which bubbling and circulation pipes are fixed, with bubbling pipes made with openings for introducing gas, a cap with an opening mounted on the top tube plate with the possibility of vertical movement, technological fittings and supports, equipped with a nozzle fixedly mounted in the opening of the cap, nozzle coaxially mounted in the bottom pipe parts, glass and coaxially mounted under the nozzle, the lower nozzle section races laid above the housing bottom. FIG. 1 shows a gas lift apparatus, a general view) of FIG. 2 - the node in FIG. 1. The apparatus contains a vertical cylindrical body 1, lower 2 and upper 3 tube sheets, lower 4 and top 5 tanks, bubbling 6 and circulation pipes 7, which are fixed in tube grids. In the bubbling tubes 6 there are holes 8 for introducing gas into them, made of the same diameter and located at the same distance from the lower tube sheet. On the upper tube sheet 3 of the apparatus, a shell 9 with a lid is installed with a gap; having a hole. A nozzle 10 passes through the opening, having a nozzle 11 in the lower part. The lower end of the nozzle 10 is inserted into a cup 12 which is coaxial with it. Overflow threshold 13 is also installed on the upper tube sheet 3 to maintain a certain level of liquid on it. The lower section of the nozzle 11 is located above the bottom of the glass 12. The upper section of the overflow threshold 13 is located above the upper section of the circulation pipes 7 and below the upper section of the bubbling pipes 6. The upper section of the glass 12 is below the upper section of the overflow threshold 13 and above the upper section of the circulator 7, and its bottom is located below the upper section of the circulation pipes. This is done to fill the glass with the working fluid. The apparatus contains a sprinkler 14) located in the upper chamber 5, process nipples for supplying gas 15, for supplying the working fluid and emptying the apparatus 16, for supplying coolant 17 and for removing coolant 18, exhaust gas 19, the finished product 20. On the case 1 of the apparatus there are supports 21 for fastening it on building structures. The device works as follows. When the gas is supplied to the apparatus filled with the liquid reaction mass, a gas layer is formed along the lower tube sheet 2, from which the gas enters the bubbling tubes 6 through the openings 8, forming a gas-liquid mixture in them. Due to the different size of the gas-liquid mixture in the bubbling tubes 6 and the liquids in the circulation tubes 7, the reaction mass circulates in the volume of the apparatus. The gas-liquid mixture moves upward through the bubbling tubes, and the liquid reaction mass moves downward through the circulation tubes. The interaction between the gas and the liquid occurs only in the bubble tubes. The liquid exiting the bubbling tubes is discharged onto the upper tube sheet 3 where it is maintained by means of the overflow threshold 13. The velocity of the fluid in the circulation tubes is maximum at this moment, and the relative velocity of gas and fluid in the bubbling tubes is minimal. As gas accumulates in the upper space of the shell 9, its pressure under the lid increases, a liquid flows through the gap between the lower section of the shell and the upper tube sheet beyond the overflow threshold. The level of fluid inside the shell decreases, the velocity of the fluid in the circulation tubes decreases, and the relative velocity of the gas and fluid in the bubble tubes increases. The liquid from the cup 12 is raised under the action of pressure through the nozzle 10, its level in the glass decreases. As soon as its level drops just below the lower section of the nozzle 10, the gas enters the nozzle, where a gas-liquid mixture is formed. The hydrostatic pressure of the liquid column is reduced, and the liquid along with the gas is removed. from the nozzle. Near the upper edge of the nozzle 11, the discharge is formed, and liquid from the lower part of the glass is sucked through the nozzle into the nozzle, from where it is removed along with the gas. The liquid level in the glass drops even lower, and the gas now freely comes out of the upper space of the shell through the pipe 10. The gas pressure under the cover of the shell decreases, the liquid level on the tube plate, it overflows through the upper cut of the glass 2, completely fills it. The gas outlet from the shell is stopped. Liquid level On the tube sheet, maintained by the overflow threshold 13, remains constant, and the pressure under the cover of shell 9 increases. Once it is above the hydraulic resistance of the liquid column in the pipe 10, the liquid level on the upper tube sheet begins to decrease and the whole cycle of operation starts again. The frequency of the pulsations of the velocity of the fluid B of the circulation tubes and the relative velocity of gas and fluid in the bubbling tubes can be changed by changing the distance between the upper section of the cup 12 and the lower section of the nozzle 10. The increase in the reliability of the gas-lift apparatus improves its specific performance, makes it possible its use for the intensification of heat and mass transfer processes in the gas-liquid system. Claims of invention Gas-lift apparatus containing a vertical cylindrical body, werx