Вихревой кожухотрубчатый аппарат

1 Е (И 1 Р 1) В О Ю 1 О/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНПРИ ГННТ ССОР РЫТИЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТВУ и АВТОРСКОМУ СВИДЕТ,(71) Уфимский нефтяной институт (72) Н.А. Артамонов, Б.ф, Абросимов, В.П. Скорик и В,Н, Камильянов (53) 66.023(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР В 1231337, кл, Р 25 В 9/02, 1984, (54) ВИХРЕВОЙ КОЖУХОТРУБЧАТЫЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к конструкции вихревых кожухотрубных реакторов для проведения химических реакций в условиях высокоскоростного течения закрученных расширяющихся потоков и может быть использовано в химической и нефтехимической отраслях промьппленИзобретение относится к конструкции вихревых кожухотрубных реакторовдля проведения химических реакций вусловиях высокоскоростного течениязакрученных расширяющихся потоков иможет быть использовано в химическойи нефтехимической промышленности.Целью изобретения является интенсификация перемешивания исходного заМкрученНого потока при проведении химических реакций,На фиг. 1 изображен предлагаемыйвихревой кожухотрубчатый аппарат,общий вид; на фиг. 2 - схема размещения цилиндрической перфорированнойвставки и циркуляционной трубки.Вихревой кояухотрубчатый аппарато ержит кожух 1 с трубными решетка 3, образующими приемную камерутрубком 5 и камеру 6 вывода про. ности, позволяет интенсифицироватьперемешивание исходного закрученного,потока при проведении химических реакций, Вихревой реактор содержит кожух, приемную камеру и камеру выводапродуктов реакции. Вихревые реакционные трубы снабжены вйнтовыми энергоразделителями и цилиндрическими пер"форированными вставками диаметром0,80-0,95 диаметра трубы, размещенными на расстоянии 1-2 диаметра трубыот сечения энергоразделителей, опорно-винтовые. ребра расположены на рас"стоянии 2,5-7,0 диаметра трубы, соосно вставкам и энергораэделителям установлены циркуляционные трубки диаметром 0,2-0,3 диаметра трубы. 2 ил. дуктов реакции с патрубком 7, реакционные трубы 8, снабженные винтовымэнергораэделителями 9. В вихревыхреакционных трубах размещены цилиндрические перфорированные вставки 10,снабженные прорезями 11 и опорно-винтовыми ребрами 2. Соосно вставкам 10и винтовым энергоразделителем 9 установлены циркуляционные трубки 13,связывающие диафрагменное простран"ство 14 энергоразделителей 9, снабженных направляющими элементами 5с внутренним пространством встав- .ки 10. Кроме того, аппарат соцержитпатрубки 16 и 17 для подачи теплоно"сителя или хладагента..Вихревой кожухотрубчатый аппаратработает следующим образом,Парогаэовая или парожидкостнаясмесь под избыточным давлением пода 15 б 9028етая в приемчую камеру 4 через патрубок 5 откуда через винтовые каналы энер- горазделителей 9 в виде закрученного расширяющегося потока поступает ввихревые реакционные трубы 8, в котфрых происходит реакция. При дальнейшем движении закрученный поток ,взаимодействует с цилиндрическойвставкой 10, что приводит к возникновению автоколебаний и к гидроударам,превышавшим интенсивность турбулизации закрученного потока, и увеличивает скорость течения реакции тепломасообмена в потоке). В закрученномпотоке возникает радиальный градиентдавления, обуславливающий возникновение течения газа в приосевой областив сторону, противоположную течениюисходного потока, Для повьппения турбулизации всего потока предусмотреновыполнение прорезей 11 по длине ци"линдрической вставки, что обеспечивает взаимодействие внешней и внутренней частей потока, а также установка соосной циркуляционной трубки 13, обеспечивающей образованиезамкнутого циркуляционного контура вреакционных трубах,.что повышает степень турбулизации внешнего потока,текущего между вставкой 10 и трубой 8, Для поддержания автоколеба"Тельного режима по всей длине трубы 8 цилиндрическая перфорированнаявставка снабжена опорно-винтовымиребрами 12, размещенными с шагом,5-7,0 диаметра трубы друг от друга. Пройдя реакционные трубы, продукы .реакции поступают в камеру 6, отКуда через патрубок 7 выводятся из,аппарата. Для охлаждения или нагрева реакционных труб 8 предусмотрена подача теплоносителя или хладагентав кожух 1 через патрубки 1 б и 17.5Йреимуществом предлагаемого устройства является создание автоколебательного режима течения закрученногорасширяющегося гаэожидкостного потока.Использование предлагаемого устройства, например, в производствеаллилового спирта позволяет значительно снизить габаритные размерыреактора, повысить скорость реакциии выход целевого продукта.Формула изобретенияВихревой кожухотрубчатый аппарат,содержащий кожух с трубными решетками, образующими приемную камеру, камеру вывода продуктов реакции, ре-,акционные трубы, снабженные винтовыми энергоразделителями, о т л и -ч а ю.щ и й с я тем, что, с цельюинтенсификации процесса, реакционныетрубы снабжены цилиндрическими перфорированными вставками с опорно-винтовыми ребрами и соосно установленными циркуляционными трубками, одинконец которых размещен внутри энергоразделителей, а другой в перфорированной вставке диаметром (0,8 О,95) Р, где П г - диаметр реакционной труби, верхний торец которой размещен на расстояний (1-2)Р от нижнего торца энергоразделителя, приэтом опорно-винтовые ребра расположены с шагом, равным (2,5-7,0)Р 40 а диаметр циркуляционной трубы равен (Оэ 2-0,3)Р,1569028 А. Телесн Редактор А ектор С. Черни ыл ираж 407 Подписное акаэ 14 О ос роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Укгор гарина, 10 оставителехред И,Дидь венного комитета по иэо 113035, Москва, Ж, Р етениям и открытиям при ГКНТ СССРушская наб., д. 4/5