Устройство для конденсации паров

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 801149986 51) В 010 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 19/23-2.М.Бр В Н,Ру ргин и 523 (08орскоекл. Р 2иалы Втнференц 8) ельство ССС 06, 1975. сесоюзной кент,1980,ид рой и.Ч ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЬПИ(54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНДЕНСАЦИИ ПАРОВ, включающее многощелево распределитель жидкости, выполненный в виде соосно расположенных патрубков с распределительными элементами, и расположенных под ним кольцевой сборник жидкости, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения эффективности процессаза счет стабилизации режима конденсации, центральный канал кольцевого сборника выполнен в Форме сопла,состоящего из конфузорной и диффузорной частей круглого сечения,а распределительный элемент последнего по ходу жидкости патрубкарасположен в его узком сечении.1149986 1 О 20 30 35 40 45 50 55 60 Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов конденсации паров и охлаждения парогазовых смесей и может найти применение в химической, нефтехимическойи других отраслях промышленности.Известно контактное устройство,содержащее дефлектор в виде усеченного конуса, приемные карманы и концентрические обечайки, каждая изкоторых на одном из торцов снабжена распределительным диском с об;разованием щелевых каналов (11.Известно также конденсационноеустройство, содержащее многощелевойраспределитель жидкости, состоящийиз нескольких патрубков с распределительными элементами, и кольцевойсборник жидкости Г 23Недостатком известных конструкций конденсационных устройств является то, что в случае конденсациипаров с начальной температурой,значительно превышающей температуруконденсации, в начале зоны контактапара с охлаждающей жидкостью происходит резкое снижение температуры пара, сопровождающееся интенсивным испарением охлаждающей жидкости и резким изменением объема паровой фазы, Это приводит к нарушению гидродинамического режима в зонеконтакта пара с жидкостью, ухудшению условий тепло- и массообменаи, как следствие, неполной конденсации пара.Цель изобретения - повышениеэффективности процесса за счет стабилизации режима конденсации,Для достижения поставленной целив устройстве для конденсации паров,включающем многощелевой распределитель жидкости, состоящий из нескольких патрубков с распределительными элементами, и расположенныйпод ним кольцевой сборник жидкости,центральный канал кольцевого сборника выполнен в форме сопла, состоящего из конфузорной и диффуэорнойчастей круглого сечения, а распределительный элемент последнего походу жидкости патрубка расположенв его узком сечении,На чертеже изображено устройство для конденсации паров, общийвид,Устройство включает корпус 1 сустановленным по оси многощелевымраспределителем 2 жидкости, состоящим из нескольких патрубков 3 сраспределительными элементами 4,Под ним расположен кольцевой сборник 5 охлаждающей жидкости и конденсата, образованный корпусом 1 ицентральным каналом б для проходапара, выполненным в виде сопла,состоящего из конфузорной и диффузорной частей круглого сечения. Сборник 5 снабжен штуцером 7 для слива охлаждающей жидкости и конденсата. В зауженное сечение центрального ка.нала для прохода пара входит последний патрубок 8 распределителя 2 с 5 раэбрыэгивающим устройством 9 (например, в виде форсунки и т.п,). Устройство работает следующим образом,Охлаждающая жидкость (ею можетбыть и охлажденный конденсат паров)подается в многощелевой распределитель 2 жидкости, откуда вытекаетпод действием установившегося в немстатического напора жидкости в видекаскада пространственных пленок жидкости, перекрывающих все сечениеаппарата. Достигнув стенок корпуса1, жидкость сливается по ним в сборник 5, оттуда выводится через штуцер 7 в смеси с конденсатом пара.Поток перегретого пара или парогазовой смеси (например, из реактора) подается в аппарат снизу и проходит через центральный канал б сборника 5 жидкости. В зауженное сечение канала б впрыскивается охлаждающая жидкость с помощью патрубка 8 сразбрызгивающим устройством 9. Приэтом жидкость, испаряясь, охлаждаетпар до температуры, близкой к температуре начала конденсации. Охлажденный таким образом пар поступаетв зону конденсации, где, встречаясьс пространственными пленками жидкости, полностью конденсируется на их поверхности, При этом конденсат пара смешивается с охлаждающей жидкостью и поступает в сборник 5 жидкости.Содержащийся в паре некондеисирующийся газ проходит через пленки жидкости вверх и уходит из зоны конденсации.Придание центральному каналу кольцевого сборника Формы сопла позволяет выровнять профиль парогазового потока перед пленками жидкости по сечению аппарата за счет .безотрывного растекания потока доль стенок диффузора и, тем самым, стабилизировать гидродинамичеекий режим работы конденсатора, Это приводит к увеличению коэффициента теплопередачи и более полному использованию поверхности жидкостных плевок в процессе тепломассообмена.Впрыск охлаждающей жидкости в узкое сечение сопла позволяет наиболее равномерно по всему объему сни- . зить темпаратуру перегретого парогазового потока до температуры начала конденсации, что приводит к стабилизации режима конденсации в зоне контакта потока с пленками жидкости за счет предотвращения резких изменений объема парогазовой смеси, происходящих в результате контакта выЗаказ 2009/5 Тираж б 59 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5 филиал ПП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 сокотемпературного парогазового потока с холодной жидкостью,Все это ведет к значительному увеличению эффективности работы конденсатора и, как следствие, снижениюгабаритов аппарата, расхода охлаждаю 5щей жидкости и затрат электроэнергиина циркуляцию хладагента,Предлагаемое устройство для конденсации паров может использоваться, 10 в колонных аппаратах любых размеров. При использовании устройства в аппаратах малого диаметра (при небольших нагрузках по кару) может применяться одноэлементная конструкция 15 устройства для конденсации паровВ аппаратах большого диаметра при больших нагрузках по пару может использоваться многоэлементная конструкция, включающая несколько секций малого диаметра, эаключенных в общем корпусе 1Использование в качестве конденсатора в колонне выделения 1,4- бутиндиола предлагаемого устройства позволяет за счет повыиения эффективности снизить расход хладагента на 28, т.е, до 50 м /ч, а за счет стабилизации температурного. режима и поля скоростей в зоне конденсации вследствие предварительного впрыска и подачи газа через насадок в виде сопла можно сократить диаметр колонны с 2,0 до 1,б м. Кроме того, использование предлагаемого устройства для конденсации паров позволяет исключить нз схемы дополнительный узел абсорбции формальдегида из смеси паров.