Тепломассообменный аппарат

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1274706.45 орденаобъе кого и ружбы народов нение Азот н, В. В. Агеев, А. И. Кур шов 88.8) идетельство СССР 1 Р 3/28, 1968. етельство СССР 1 Р 328, 1967.ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское св257439, кл. В 0Авторское свид278629, кл. В 0 ПЛОМАССООБМЕННЫЙ АПП РАТ(57) Изобретение относится к аппаратам химической технологии для проведения про. цессов абсорбции, выпаривания, мокрой очистки газа. Тепломассообменный аппарат содержит корпус с контактными трубами, внутри которых помещен перфорированный турбулизатор в виде конуса вершиной вверх, перфорация выполнена поярусно в виде прорезей, параллельных образующей, с однонаправленными наружу пластинами, с противоположным направлением в соседних ярусах. Контактная труба и турбулизатор соединены перегородкой с отверстиями, в которых установлены теплообменные трубки, а штуцер подвода газа размещен выше нижнего конца теплообменных трубок, 1 з.п. ф-лы, 2 ил.фор,чула изобретения Изобретение Относитс 5 к ап:1 гра 1 ам химической технологии и может использоваться для проведения процессов абсорбции, выпар 5 Вация, также мокрой 0 истки газов.Целью изобретения является и:тенсификация тепломассообмена и повышение производительности устройства за счет усиления турбулизацни газа, увеличения поверхности контакта и уменьшения брызгоуноса.На фиг.изображен тепломассоооменный аппарат, общий вид; ца фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.Тепломассообменный аппарат включает корпус 1, контактные трубы 2, размеценные вертикально. Внутри контактных труб по высоте установлены коаксцально турбулизаторы 3, выполненные в виде конуса, размещенного вершиной вверх. На боковой поверхности турбулизатора выполнена поярусно перфорация в виде прорезей 4, размененных параллельно образующей конуса турбулизатора. На боковой кромке прорезей установлены пластины 5, имеющие одинаковые направления в ярусе. Направление пластин от яруса к ярусу последовательно изменяется на противоположное. В нижнем основании контактной трубы 2 и турбулизатора 3 жестко размещена между ними кольцевая перегородка 6, перфорированная отверстиями 7, размещенными равномерно по окружности. В отверстиях перегородки жестко установлены теплообменные трубки 8 своим верхним концом таким образом, что штуцер 9 подвода газа расположен выше нижнего конца теплообменных трубок. Тепломассообменный аппарат работает следующим образом.Газовый поток поступает в аппарат через штуцер 9, обтекает теплообменные трубки 8, при этом нагревается за счет тепла жидкости, протекающей с кольцевой перегородки 6 через перфорированные отверстия 7 внутри теплообменных трубок 8 вниз аппарата. Размещение штуцера 9 выше нижнего конца теплообменных трубок 8 обеспечивает турбулентное обтекание трубок, что интенсифицирует теплоотдачу, После прохождения теплообменных трубок 8 газовый поток направляется в контактные трубы 2, входит в турбулизатор 3 и через прорези 4 в рабочий объем контактной трубы. Г 1 оступление газа из турбулизатора 3 осуществляется по всей высоте контактной трубы 2, поэтому расход газа увеличивается по высоте устройства. Благодаря тому, что турбулизатор 3 выполнен в виде конуса, размещенного вершиной вверх, обеспечивается возрастание кольцевого проходного сечения газа по высоте контактной трубы. При движении возрастающего количества газа в условиях увеличения прохогного сечения обеспечивается одинаковая скорость газа и устраняется неравномерность тепломассооб 5 0 15 20 25 30 35 мена по высоте контактной трубы. Газ, выходя из прорезей 4, закручивается посредством однонаправленных пластин 5. Перемешаясь снизу вверх, поток, закрученный в первом ярусе, взаимодействует с потоком из второго яруса, закрученным в противоположную сторону. В результате взаимодействия таких потоков образуется высокотурбулизированный поток газа с высоким значением пульсационной составляющей скорости. Благодаря этому происходит турбулизация поверхности стекающей пленки жидкости, что увеличивает коэффициент теплоотдачи, диффузии на границе раздела фаз и, следовательно, интенсифицирует процесс тепломассообмена. Часть жидкости при этом с поверхности стекающей пленки жидкости диспергируется в поток, обновляя поверхность контакта фаз. Продвигаясь с потоком газа вверх, капли жидкости вовлекаются во вращательное движение, образуемое газом, вьходящим из третьего яруса турбулизатора. Капли жидкости при этом сепарируются на стекающей пленке под действием центробежных сил. Закрученный газовый поток, освобожденный от капель жидкости, продвигается по высоте контактной трубы, и процесс взаимодействия потоков повторяется, Таким образом, движение газа по высоте в рабочем объеме контактной трубы происходит по зонам: закрученный поток - высокотурбулизированный поток (сменение потоков противоположной крутки) - закрученный поток. При этом на выходе из контактной трубы движение газа закрученное, что создает условия для центробежной сепарации жидкости и, следовательно, уменьшает брызгоунос и повышает производительность аппарата. Применение конического турбулизатора позволяет обеспечить постоянство скорости газа в контактной трубе и, следовательно, равномерность тепломассообмена по высоте. Поярусное перфорирование прорезями с однонаправленными пластинами, имеющими противоположное направление в соседних ярусах, позволяет значительно турбулизировать газовый поток, что интенсифицирует процесс тепломассообмена. При этом в аппарате имеются зоны центробежной сепарации, что уменьшает потерю продукта с брызгоу носом, осуществляется организованный отвод продукта посредством теплообменных труоок, что позволяет использовать тепло продукта для нагрева поступающего газа и, следовательно, увеличивает полезную поверхность теплообмена в аппарате без увеличения его высоты. 1. Тепломассообмснный аппарат, включающий корпус с контактными трубками, раз1274706 СоставиТехред И. ВТираж 663дарственногоизобретенийЖ - 35, Раутэ, г. Ужго ельерес А. СондорКорректорПодписноеитета СССРоткрытийя наб., д. 4/5ул. Проектная, 4 дактор С. Патрушеваказ 6509/4ВНИИПИ Госупо делам113035, Москва,Филиал ППП сПате лб и шс род мещенными вертикально, внутри которых по всей высоте установлены коаксиально перфорированные турбулизаторы, штуцера подвода и отвода газа и жидкости, отличающийся тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена и повышения производительности устройства за счет усиления турбулизации газа, увеличения поверхности контакта и уменьшения брызгоуноса, перфорированный турбулизатор выполнен в виде конуса, размещенного вершиной вверх, а перфорация выполнена поярусно в виде прорезей, параллельных образующей турбулизатора, с однонаправленными наружу пластинами, установленными на боковой кромке прорезей, при этом в соседних ярусах направление пластин противоположное.2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем,что в нижнем основании контактная труба и турбулизатор жестко соединены кольцевой перегородкой с отверстиями, размещенными равномерно по окружности, в которых установлены теплообменные трубки своим 10 верхним концом, а штуцер подвода газаразмещен выше нижнего конца теплообменных трубок.