Прямоточное контактное устройство

СОЮЗ СОНЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИКРЕСПУБЛИН СЮВ 01 Р 32 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ И) ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ ТОРСНСИМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Сибирский ордена Трудового Красного Знамени технологический ин ститут(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 509278, кл. В 01 Э 3/26, 1974.2. Авторское свидетельство СССР Р 226552, кл. В 1 Э 3/20, 1966 ЯО 1 О 58565 А(54)(57) 1. ПРЯИОТОЧНОЕ КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО, включающее основание, над которым размещена горизонтальная перегородка, через которую проходит контактный патрубок, и переливные устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассообмена и снижения гидравлического сопротивления эа счет увеличения поверхности контакта фаз и ихтурбулизации, нижний торец контактного патрубка расположен под основаниеми снабжен распределительным колпачком с центральным отверстием, а боковая поверхность патрубка выполнена перфорированной,.й10585 б 5 55 2. Контактное устройство поп, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что центральное отверстие колпачкавыполнено с отбортовкой. 1Изобретение относится к конструкциям контактных устройств для проведения массообменных процессов в системе газ-пар жидкость .Известен контактный элемент, вклю чающий патрубок с окнами для вывода жидкости, внутри которого установлен входной патрубок с тангенциальными щелями и в верхней части контактного элемента, расположен .кольцевой отделитель жидкой Фазы 1Указанный контактный элемент обладает небольшой поверхностью контакта между газом паром и жидкостной пленкой, так как жидкостная пленка образуется только на внутренней поверхности контактного элемен.та, и высоким гидравлическим сопротивлением,Известно прямоточное контактное устройство, выполненное в виде цилиндрического патрубка, установленное на тарелке, снабженное отбойником и горизонтально установленной перегородкой образующей камеру для жидкости совместно с плоскостью тарелки и переливным порогом вышележащей тарелки 2 .. Однако и это контактное устройство обладает невысокой поверхностью контакта между жидкостной пленкой 30 и газом (паром), так как жидкостная пленка образуется только на внут" ренней поверхности контактного патрубка и высоким гидравлическим сопротивлением из-эа наличия закреп ленного в верхней части контактного устройства отбойника.Целью изобретения является интенсификация процесса тепломассообмена и снижения гидравлическогб сопротив- щ ления эа счет увеличения поверхности контакта фаз и их турбулизации. Цель достигается тем, что в пря"моточном контактном устройстве, 45включающем основание, над которымразмещена горизонтальная перегородка,через которую проходит контактный патрубок,и переливные устройства,нижний торец контактного патрубкарасположен под основанием и снабженраспределительным колпачком с центральным отверстием, а боковая поверх-,ность патрубка выполнена перфорированной,3, Контактное устройство пои, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что контактный патрубок установленв основании с радиальным зазором,2Центральное отверстие колпачкавыполнено с отбортовкой,Контактный патрубок установленв основании с радиальным зазором,Наличие цилиндрического патрубкавыдвинутого за поверхность тарелки,имеющего на нижнем конце распределительный колпачок, а также наличиеотверстий для вывода жидкости междуполотном тарелки и цилиндрическимпатрубком, позволяет образовыватьжидкостную пленку не только на внутренней поверхности цилиндрическогопатрубка, но и на наружной поверхности цилиндрического патрубка, чтоувеличивает поверхность контактаФаэ между жидкостной пленкой и паром (газом).Наличие отбортовки в верхней части цилиндрического патрубка, выполненной в Форме конуса расширяющегося кверху, позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление контактного устройства, так как в этомслучае нет необходимости на верхнемторце цилиндрического патрубка устанавливать отбойник, который создает гидравлическое сопротивлениеконтактного устройства, примерно30-40. Отделение жидкостной плен- .ки от газа (пара) в предлагаемомконтактном устройстве происходитв конически расширяющейся отбортов-.ке. Наличие плавно расширяющих сто-,рон, отбортовки позволяет жидкостнойпленке без срыва транспортироватьсяпо ее внутренней поверхности. Расширение сторон отбортовки позволяетснизить скорость газа (пара) по сечению контактного устройства в местеотделения жидкости от газа (пара)на верхнем торце отбортовки, что дает воэможность жидкости стекать натарелку под собственным весом, беэзахвата ее воздухом. Укаэанный диапазон угла наклона образующей от"бортовки 1-20 с вертикалью препятствует отрыву жидкостной пленки споверхности отбортовки и не позволяетжидкости уноситься газовым (паровымпотоком,Дальнейшее увеличение угла наклона образующей отбортовки с вертиокалью более чем на 20 приводит ксрыву жидкостной пленки с ее поверхности, что вызывает резкий унос1058565 Составитель А.СондорРедактор Г.Гербер Техред И,Метелева Корректор О.Билак Тираж 688 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Эаказ 9774/3 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 жидкости на вышележащие тарелки и их неработоспособность.На чертеже изображена контактная ступень аппарата с предложенным контактным устройством.Контактная ступень состоит иэ корпуса 1, внутрикоторой по ее сечению закреплена тарелка 2, В тарел ке 2 прикреплен вертикально контактный патрубок 3, к которому крепится перегородка 4, Между наружной поверхностью контактного патрубка 3 и тарелки 2 выполнены;отверстия для ввода жидкости 5, На нижнем торце контактного патрубка, соосно с ним установлен распределительный колпачок б, а верхний конец цилиндрического патрубка отбортован на плавно расширяющийся к верху конус 7. Для перетекания жидкости с тарелки на тарелку в перегородке 4 установлено переливное устройство 8. На цилиндрическом, патрубке 3 ниже тарелки 2 выполнены отверстия для ввода газа 9.Наличие отверстий на цилиндрическом патрубкениже тарелки позволяет увеличить приток газа (пара) и жидкостной пленки, стекающей по наружной поверхности цилиндрического патрубка, так как пар (гаэ) в этом случае проходит в цилиндрические патрубки не только через распределительные колпачки, но и через отверстия для ввода газа. Увеличение притока пара (газа к стекающей жидкостной пленке увеличивает поверхность контакта между ними.Прямоточное контактное устройство работает следующим образом.Гаэ (пар) поступает в нижнюю часть цилиндрического патрубка в распределительный колпачок б и, проходя его, увлекает за собой жидкость, находящуюся в колпачке, а затем в виде тонкой жидкостной пленки транспортирует ее по внутренней поверхности цилиндрического патрубка 3 вверх. Жидкостная фаза поддействием столба жидкости в устрой"стве 8 поступает через отверстиедля ввода жидкости 5 на наружнуюповерхность цилиндрического патрубка 3 и в виде жидкостной пленки стекает по ней в колпачок б, При этомпроисходит интенсивный массообменкак внутри контактного патрубкамежду транспортирующей вверх жид костной пленкой и поднимающимся паром (газом), так и между жидкостнойпленкой, стекающей по наружнойповерхности патрубка с паром 1 газом), находящимся в межступенчатом 15 пространстве. Отделение жидкостнойпленки от пара (газа происходитна верхнем конце цилиндрического. патрубка в отбортовке, где жидкостьплавно движется по отбортовке, уменьшает свою скорость и стекает на полотно тарелки 2, а пар (гаэ), снизив свою скорость вйходит иэ контактного устройства и поступает на вышележащие тарелки.Наличие цилиндрического патрубкавыдвинутого за поверхность тарелки,имеющей на нижнем конце колпачок,а также выполнение отверстий для вывода жидкости между наружной поверхностью цилиндрического патрубка иполотном тарелки позволяет увеличитьповерхность контакта пара (гаэа)с жидкостью в 1,5-2 раза, что приводит к увеличению эффективности аппарата (его КПД).35Увеличение эффективности контактного устройства уменьшает число тарелок в аппарате, снижает его металлоемкость, уменьшает высоту аппа" 4 О рата и его габариты.Наличие отбортовки в верхней части контактного устройства позволяетснизить гидравлическое сопротивление,уменьшить энергозатраты, следовательно, снизить себестоимость выпускаемого продукта.