Тепломассообменный аппарат

)5 В 01 О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Московский институт химического машиностроения(56) Авторское свидетельство СССРМ 1528519, кл. В 01 О 3/22, 1988.(57) Изобретение относится к аппаратурномуоформлению процессов тепломассообмена всистеме газ(пар)-жидкость, может найти применение в химической, нефтехимической идругих отраслях промышленности, Сущность изобретения; тепломассообменный аппарат содержит корпус 1, по высоте которого расположены контактные тарелки 2, Тарелки 2 снабжены отверстиями для прохода газа 3 в виде отогнутых вверх просечек полотна тарелки 2 и отверстиями для слива жидкости.4. Над и под отверстиями для слива жидкости 4 установлены теплообменные элементы 5 и 6 в виде ряда горизонтальных параллельных труб. При этом расстояния от центров труб теплообменных элементов 5 и 6 до близлежащих кромок отверстий для слива жидкости 4 равны между собой, а ширина отверстий для слива жидкости 4 равна 1=(0,35,0,85) бтр, где бтр наружный диаметр трубы теплообменного элемента, м, 2 ил,Изобретение относится к аппаратурному оФормлению процессов тепломассообмена в системе газ (пар)-жидкость, можетнайти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для осуществления неадиабэтическийпроцессов,Целью изобретения является расширение диапазона устойчивой работы и интен-.сификация тепломассообмена эа счет 10повышения однородности газожидкостногослоя.На фиг. 1 изображен тепломассообменный аппарат, продольный разрез; на фиг. 2- экспериментально полученная зависимость диапазона устойчивой работы тепломассообменного аппарата с одной тарелкойд=ВЬ,"/Яо" от соотношения шириныотверстий для слива жидкости Ь к наружному диаметру трубы теплообменного злемента Отр,В корпусе тепломассообменного аппарата 1 по высоте расположены контактныетарелки 2. Тарелки 2 снабжены отверстиямидля прохода газа 3 в виде отогнутых вверхпросечек полотна тарелок 2 и отверстиямидля слива жидкости 4, которые могут бытьвыполнены в виде щелей с отогнутыми внизкромками. Нэд полотнами тарелок 2 в местах расположения отверстий для слива 4 30установлены теплообменные элементы 5 ввиде ряда горизонтальных параллельныхтруб, Под отверстиями для слива жидкости4 размещены дополнительнотеплообменныеэлементы 6, Отверстия для слива 4 размещаются симметрично относительно продольныхосей труб теплообменн ых элементов 5 и 6. Приэтом расстояния от центров труб теплообменных элементов 5 и 6 (01 и 02) до близлежащихкромок отверстий для слива жидкости 4 равны 40между собой (101 А 1=101 А 1=10281=102 В 1),ширина Ь отверстий для слива жидкости 4 равна Ь-.0,350,85)сЬр,где бр - наружный диаметр трубы теплообменого элемента 5 и 6, м. 45С целью доказательства данного соотношения были проведены исследования повлиянию соотношения Ьйтр а диапазон устойчивой работы однотарельчатого аппарата д, который вьчислялся как соотношение 50максимальной скорости газа в отверстияхтарелки Р/О" к скорости вступления тарелки в работу МЬО " Эксперименты приведенц в колонне диаметром 400 мм на системевода-воздух, Диаметр труб теплообменных 55элементов составлял 25 и 38 мм. Свободноесечение отверстий для прохода газа составляло 17,. Иэ приведенной ка фиг, 2 зависимости можно сделать ьывод, что наиболее широкий диапазон устойчивой работы д (свыше 2,7) реализуется при значениях соотношения Ьйр лежащих в пределах 0,35,0,85,Тепломассообменный аппарат работает следующим образом.Жидкость поступает на полотно тарелки 2 либо с распределительной тарелки (не показана), либо с вышерэсположенной тарелки, гаэ (пар), проходя через отверстия 3, эжектирует жидкость, и образовавшиеся струи направляются на трубы верхнего теп- . лообменного элемента 5, В результате удара газожидкостной струи о трубы верхнего теплообменного элемента 5 происходит существенная интенсификация процесса тепломассообмена и сепарация основной массы проконтактировавшей жидкости, После удара газ (пар) поступает на вышерасположенную тарелку, а проконтактировавшая с газом (паром) жидкость через отверстия 4, расположенные непосредственно под трубами верхнего теплообменного элемента 5, попадает на трубы нижнего теплообменного элемента 6, где происходит дополнительный теплообмен. Путем исполнения отверстий 4 для слива жидкости в виде щелей с отогнутыми вниз кромками и подбора расстояния между полотном тарелки 2 и трубами нижнего теплообменного элемента 6 достигается необходимый гидравлический затвор, препятствующий проходу газа (па- ра) через отверстие 4 для слива жидкости. Через зазор между полотном тарелки 2 и трубами нижнего теплообменного элемента 6 либо зазор между трубами нижнего теплообменного элемента 6 и кромками отверстий 4 в случае исполнения последних в виде щелей с кромками, отогнутыми вниз, жидкость, образуя пленку в межтарельчатом пространстве, попадает на нижерасположенную тарелку,Размещение труб верхнего 5 и нижнего 6 теплообменных элементов с равными расстояниями от их центровдо близлежащих кромок отверстий для слива жидкости 4 (101 А 1=ОА 1=102 В 1=102 В 1) создает условия минимального гидравлического сопротивления для слива жидкости. Это препятствует накоплению жидкости на плато тарелки 2, способствует упорядочению слива жидкости, В результате этого повышается однородность образующегося на плато газожидкостного слоя и интенсифицируется тепломассообмен в аппарате. Выполнение отверстий для слива жидкости шириной Ь. равной (0,35,0,85) бтр, позволяет максимально расширить диапазон устойчивой работы контактных тарелок, а значит и теплообменного аппарата в целом,