Аппарат для проведения тепломассообменных процессов

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 124219 БЛИН"11;У"ь;"с" ЯВИИИОТЕЫ ЛЬСТВУ МУ ВТОР рукто й аппа е орбунова,овный СССР 980. ель ство 7/04, вну при сте еющии и выво д ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ.(22) 09,01,85 (46) 07.07.86. Бюл, У (71) Специальное конс бюро по энергохимическ машинам (72) А.Р. Дорохов, Е. А В.П.Григорьев, П.М.Кр и А,Я.Аэбель (53) 66.015.23(088.8) (56) Авторское свидет В 969299, кл. В О 1 Э(54) (57) АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯЛОМАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ, имкорпус с патрубками для вводаа жидкости и газа, решетку,вую камеру, состоящую иэ зави в виде полого усеченного конуса и верхней профилированной стенки, охладитель, сепаратор, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса теплообмена за счет обеспечения пленочного обтекания жидкостью охладителя и снижения металлоемкости, он снабжен расположенными между сепаратором и вихревой камеррй стаканами, обращенными навстречу друг другу и образуюмежду собой кольцевой канал,три которого размещен охладитель,этом верхняя профилированнаянка камеры и нижний стакан образуют над ним кольцевой козырек для равномерного распределения жидкости по охладителю.124Изобретение относится к аппаратамдля проведения физико-химических про-цессов между газом и жидкостью, прикоторых выделяется тепло и можетбыть использовано в химической, Фармацевтической, нефтехимической и других отраслях промьппленности,Цель изобретения - повышение эфФективности процесса теплообмена засчет пленочного обтекания жидкостьюохладителя и снижение металлоемкостиконструкции.На чертеже изображен аппарат, продольный разрез.Аппарат состоит из корпуса 1 спатрубками для подвода газа 2, подачи жидкости 3, выхода газа 4, сливажидкости 5, внутри корпуса установлена вихревая камера, состоящая иэ конусного завихрителя 6, плоской нижнейкрьппки 7 и верхней профилированнойстенки 8. На нижней крышке 7 вихревой камеры расположено устройство 9подачи и закрутки жидкости. Внутрикорпуса над вихревой камерой установлен сепаратор 10, над зеркалом жидкости - решетка 11, перфорированнаяна периферии и сплошная в центре,сливные трубки 12 и 13, а между внутренней стенкой корпуса и вихревой камерой помещены два стакана, нижнийстакан 14 образует с коническим завихрителем 6 канал 15 переменногосечения, и присоединен к верхней профилированной стенке 8, создавая приэтом козырек 16 в верхней части кольцевого канала 1/ между ним и верхнимстаканом 18, имеющим коническое дно,в котором выполнено осевое выходноеотверстие. В канале 17 помещен охладитель 19 в виде змеевика.Аппарат работает следующим образом.Через патрубок 2 газ тангенциально входит в корпус аппарата, в пространство, ограниченное решеткой 11 ивихревой камерой. Конический эавихритель 6 и внутренняя цилиндрическаястенка нижнего стакана 14 образуюткольцевой канал 15 переменного сечения, сужающийся кверху, что создает. условия для равномерной подачи газав завихритель. Условием равномерности подачи газа в завихритель является уменьшение площади поперечногосечения подводящего канала (канал переменного сечения) пропорциональноуменьшению по высоте завихрителя 2193расхода газа,так как гаэ подаетсяснизу, Направление тангенциальногопатрубка 2 подачи газа должно совпадать с направлением пазов завихрителя, чем достигается увеличение момента количества движения газа, вносимого в гаэожидкостный. слой, Проходя эавихритель, газ еще больше закручивается и взаимодействует с жидкостью, 1 О подаваемой через патрубок 3 в нижнююзону вихревой камеры. В результатевзаимодействия газа с жидкостью назавихрителе образуется вихревой гаэожидкостный слой, т.е, осуществляетсябарботаж газа через жидкость в полеинтенсивных центробежных сил, Вращающаяся гаэожидкостная смесь поднимается по спирали вверх по профилированной стенке 8 и в зазоре, образован О ном верхним стаканом 18 и верхнейпрофилированной стенкой 8, происходитпервичное отделение жидкости, котораястекает в кольцевой канал 7 с козырька 16 на охладитель 19 в виде 25 тонкой пленки.В очень тонких пленках переностепла осуществляется в основном молекулярной теплопроводностью и коэффициент теплоотдачи может быть опреде 1ЗО ле н по с оо тн ош ениюХо: - 3 где 3 - толщина пленки;- теплопроводность жидкости, 35 Отсюда видно, что прия -01,-оэ,Однако на практике на процесстеплообмена влияет гидродинамика. стекания пленки поэтому это простое соотношение справедливо только при 40очень малых числах Рейнольдса пленкиЯе е 5). Тем не менее и при достаточно большой толщине пленки 3:(0,20,5) 10 м увеличение коэффициентатеплоотдачи и сравнении с большим 45объемом значительно.Дальнейшее отделение капель жидкости иэ потока газожидкостной смесиосуществляется в пространстве междуверхним стаканом 18 и сепаратором10, а также между сепаратором 10 иверхней крьппкой корпуса аппарата.Уловленная жидкость стекает с сепаратора по сливной трубке 12 на нижний стакан 14, а оттуда по трубке 13 55 в ресивер. Газ удаляется из аппарата через патрубок 4 выхода газа вверхней части корпуса, а жидкостьиз ресивера - через патрубок 5.Составитель С.БарановаТехред М,Ходанич Корректор М, Демчик Редактор Н.Данкулич Заказ 3640/10 Тираж 663 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Таким образом, в предлагаемом устройстве удачная компановка верхнего и нижнего стаканов с верхней профилированной стенкой создает одновременно два кольцевых каналаРасполо 242193 4жив в одном из них теплообменник,над которым верхняя профилированнаястенка вихревой камеры образует кольцевой козырек, добились пленочногоохлаждения, что эффективно.