Насадка для пленочного аппарата

(71) Сибирский технологический ин(54) НАСАДКА ДЛЯ ПЛЕНОЧНОГПАРАТА(57) Изобретение относится к контрубчатой насадки пленочногопредназначенной для проведени О АПструкции аппарата, я теплол С 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР массообмена между жидкостью и газом (паром), и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, Цель изобретения - увеличение эффективности за счет турбулизации фаз и увеличения удерживающей способ. ности по жидкости. Насадка содержит контактную трубку 1, кольцевой распределитель 2, турбулизирующий стакан 4, проволочную спираль 3, размещенную на внутренней поьерхности стакана. Отношение диаметра проволоки спирали к ширине кольцевого зазора равно или больше единицы, верхний конец спирали установлен непосредственно в кольцевом зазоре. Жидкостная пленка движется по внутренней поверхности трубчатой насадки между витками проволоки, интенсивно при этом перемешиваясь, обтекая продольные выступы турбулизирующего стакана. 2 з, п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к трубчатым насадкам для проведения процессов тепломассообмена между жидкостью и газом (паром) в пленочных аппаратах и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.Целью изобретения является увеличение эффективности за счет турбулизапии фаз и увеличения удерживающей способности.На фиг. 1 представлена насадка пленочного аппарата, продольный разрез; на фиг. 2 -- разрез А-А на фиг. 1; ца фиг. 3 - схема движения потока жидкости и газа (пара).Насадка содержит контактную трубку 1, кольцевой распределитель жидкости 2, проволочную сг 1 ираль 3, размещенную на внутренней поверхности турбулизирующего стакана 4. На поверхности турбулизирующего стакана 4 выполнены продольные выступы 5, образующие регулярную шероховатость. В насадке отношение диаметра проволоки спи рыли к ширине кольцевого зазора с 1/6)1, а верхний конец проволочной спирали установлен непосредственно в кольцевом зазоре распределителя жидкости.Продольные выступы наклонены к виткам проволочной спирали на 90.Витки проволочной спирали нанесены к осц насадки ца угол 10 - 60.Наличие туроулизирующего стакана, установленного плотно на внутреннюю поверхность цилиндрической трубы, на поверхности которого нанесены продольные выступы, а также наличие проволочной спирали, установленной ца выступах, причем отношение диаметра проволоки проволочной спирали к ширине кольцевого зазора распределите ля даос г/6)1, а кже усаов проволочной спирали в кольцевой зазор обеспечивают увеличение эффективности и пропускной способности по жидкости.Установка верхней части проволочной спирали непосредственно в кольцевом зазоре распределителя жидкости обеспечивает 40 закручивание (вращение) жидкости в кольцевом зазоре и тем самым ее движение между витками проволоки по каналу, что приводит к увеличению удерживающей способности насадки по жидкости, так как диаметр проволоки уже не влияет на срыв жидкостной пленки, жидкость движется между витками проволоки, прижимаясь к поверхности насадки центробежной силой. В насадке, принятой за прототип, жцлкостцая пленка начинает распадаться уже цри числе Рсццол(лса жидкости, р;1 цц 1 о 1 20000.В предлагаемой насадке эта величина увсличивается в 5 ц б 1 олее р 1 з.Устацовка турбулизиру(ошсго стакана цродо,(ьцыми выставками ца его поверхности ооеспсчив;пт ицтенсивцос церемешиваци;Э, жидкости, лццжиейсл по Винтовой,1 ицци межа, в;пи;1 ми цровг 1 гоч 1 пй спирали. Продольные высту цы ц(р 1 кг 1 роль шероховазости, а шероховатость увеличивает касательные напряжения на стенки канала и, слеловательно, эффективность массообмена.Установка проволочной спирали диаметром д, равным и более ширины кольцевого зазора (г(/6)1), обеспечивает не только увеличение производительности и удерживающей способности насадки по жидкости, но и повышает эффективность процесса за счет турбулизации газовой фазы.Толщина жидкостного слоя, движущегося в виде пленки по поверхности насадки, не может быть больше ширины колцевого зазора распределителя жидкости. Поскольку при соблюдении отношения с 1/Ю) витки проволочной спирали будут не затоплены жидкостью, то они играют роль стенок канала, которые предотвращают распадение жидкостной пленки и заставляют жидкость вращаться, двигаясь вниз по трубе, что вызывает дополнительную силу инерции, которая прижимает жидкость к поверхности трубчатой насадки, увеличивая тем самым ее удерживающую способность по жидкости.Кроме того, витки проволочной спирали, выступающие над слоем движущейся жилкостной пленки, являются шероховатостью для газа (пара), что увеличивает трение на границе раздела фаз газ - жидкость, а следовательно, увеличивает эффективность (см. фиг. 1).Выполнение продольных выступов пол уг. лом 90 к виткам проволочной спирали обеспечивает максимальное перемешивание пристенного пограничного слоя жилкости, движугцейся между витками спирали, так как жидкость не скользит вдоль выступов тур. булизируюшей втулки, а полностью обтекает их, интенсивно при этом перемешиваясь, образуя отрывные зоны в пограничном слое.Наличие наклона витков проволоки на 10 -60 к оси насадки обеспечивает интенс 11 вную крутку жидкости между выступами проволочной спирали, что способствует возникновению пентробежноц силы, которая увеличивает улерж ива(оц(ую способность жидкости на поверхности трубчатой насадки и тем самым увеличивщт вр",1 я:1 ре 11 ыва. ния жилкости в зоне контакта 1 аз (пар) жидкость, что в конечном итоге приводит к увеличению эффективности. Угол наклона витков проволоки 10 - 60 зависит от расхода жидкости и ее физических свойств.1 асадка работает слелую 1 цим образом.Жилкост 1 поступает в кольцевой зазор п 1 спрсдсл;псля жидкости 2 11, проходя там мсжлу витками проволочной спирали. приобретает вращательное лвцжецие, и затем движется между витками нроволочцой спирали 3, интенсивно перемеп 1 цваясь. вслел. ствие обтекания выступов 5 турбулцзцрую;пй .1 ставки, при этом она взацмолействуетгазом (паром), который лвижется влоль поверхности трубчатой насадки и интенсивно1472083 Форлула изобретения 1 (аз идкас фЫ 2,Составитель С ЬарановаТекрел И. Вере Коррекгои Гираж 600 олиисисн. елактор Л. В аказ 4 О,7ВНИИ 11 Го се. говская.1 аксим иии дарственного комитета ио изобре.синям и открьтиям ири ГК 1 л Р3035, Москва, Ж - З 5. Рл шская идб л. 4,5венно.издательский комбинат дтеит, г, Убогокь 1 л. Ги:и и роизвол 3переменивается, обтекая вьступы проволочной спирали.Таким образом, установка витков проволочной спирали в кольцевом зазоре распределителя жидкости и на поверхность турбулизирующей втулки при соблюдении отношения д/6) 1 обеспечивает увеличение эффективности и производительности, что в конечном итоге уменьшает высоту аппарата и снижает энергозатраты на перекачку жидкости.10 1. Насадка для пленочного аппарата, содержащая цилиндрическую трубку, коаксиально размеценный с кольцевым зазором распределитель жидкости и проволочную спираль, установленную в трубке, отличаюи 4 аяея тем, что, с целью увеличения эффективности за счет турбулизации фаз и увеличения удерживающей способности по жидкости, она снабжена расположенным в полости трубы плотно к ее поверхности на всю длину стаканом, выполненным с продольными выступами на внутренней поверхности, проволочная спираль размещена на выступах, верхняя часть спирали установлена в кольцевом зазоре, при этом отношение диаметра проволочной спирали и ширин кольцевого зазора равно с 1/Ь) 1,2. Насадка по п. 1, отличаюи 4 аяся тем. что продольные выступы на поверхности турбулизирующего стакана наклонены к виткам проволочной спирали под углом 90.3. Насадка по п. 1, отличаюцаяея тем, что витки проволочной спирали наклонены и оси насадки на угол 1 О - 6).