Тепломассообменный аппарат

Союз Советских Социалистических РеслубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 709107 с(61) Дополнительное к авт. сеид-ау(22) Эаявлено 063476(21) 2345009/23-26с присоединением заявки йо(2 Э) ПриоритетОпубликовано 15.0180. Бюллетень Йо 2Дата опубликовании описании 20,01, 80. Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ТЕПЛОМАССООБМЕННИЙ АППАРАТ Изобретение относится к тепломассбобменным аппаратам для процессов взаимодействия газ (пар) - жидкость и может применяться, например,для процессов абсорбции, ректификации и других, а также в химической, пищевой и других отраслях промыщленности.Известен аппарат для взаимодействия, например, газа (пара) и жидкости, содержащий лопасти осевого вентилятора 1.Известен аппарат, содержащийцентральный вал, на котором укреплены центробежнйе лопатки 2 .Известен аппарат, в котором имеются вращающиеся лопатки 3 для сепарации жидкости,У всех этих аппаратов процессытеплообмена недостаточно эффективныи производительны из-за ограничениястока жидкости, так как сток осуществляется под действием силы гравитации и в большинстве случаев присливе газ движется противотокомЧ.Недостаточная эффективность процессов теплообмена объясняется малойповерхностью контакта фаз, отсутствием колебаний газа, жидкости, кави 30 тации в жидкости, наличием мертвыхзон в аппарате.Известен аппарат, корпус, которогоснабжен генераторами магнитного поля и на тарелках которого расположены ферромагнитные частицы.Известен тепломассообменный аппарат, содержащий корпус, расположенные в нем неподвижные тарелки спереливными устройствами и ротор,снабженный лопастями; каждая лопастьвыполнена в виде расположенных однанад другой двух наклонных пластин,верхняя из которых наклонена к стенкам корпуса, а нижняя - в сторонуротора .В известных аппаратах не создаются ультразвуковые колебания, чтоснижает эффективность движения фаз,Цель изобретения - интенсифицировать процесс путем обеспечения ультразвуковых колебаний и увеличения зоны контакта Фаз,Предлагаемый аппарат, содержащийкорпус, расположенные в нем неподвижные тарелки с центральными переливными патрубками и ротор в виде валас прикрепленными к нему расположенными одна над другой. лопатками, образующими щели для прохода фаз,снабжен перфорированным цилиндром,прикрепленным к внутренним стенкамкорпуса, верхняя часть каждого переливного патрубка выполнена перфорированной, а нижняя часть расположена над нижележащей лопаткой,Целесообразно вышележащую лопатку выполнить в виде осевого вентилятора, а нижележащую лопатку выполнить в виде центробежного вентилятора; снаружи корпуса по его высоте установить генераторы магнитного поля, а на тарелках расположитьФерромагнитные и неферромагнитныечастицы, ферромагнитные частицы выполнить продолговатыми.15На Фиг. 1 изображен аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - вид сторца лопаток (сплошные стрелкиток жидкости, пунктирные - ток газа).Аппарат содержит цилиндрический 20корпус 1, выполненный иэ немагнитного матеоиала, например неожавеющейстали, стекла, керамики, пластмассы,снабженный генераторами 2 воащающихся магнитных полей, например статорами асинхронных электродвигателей.Внутри коопуса установлен перфорированный цилиндр 3, перфорация которого представляет собой продольныепазы, перфорированные тарелки 4 спереливным патрубком 5, верхняя цилиндрическая часть которого, лежащая над тарелкой, выполнена перфорированной, например, с продольнымипазами, На центральном валу 6 укреплены диски 7, которые прикрываютверхний торец переливного патрубка.На дисках расположены лопатки 8 ввиде центробежного вентилятора, анад ними лопатки 9 в виде осевоговентилятора, Верхняя часть нижних 40центробежных лопаток 8 и нижняя частьверхних осевых лопаток 9 образуютсливные желоба 10. На тарелках помецены Ферромагнитные частицы круглойи продолговатоЙ Форьы, т.е. отношение длины частиц к их диаметру более 3, и неферромагнитные частицыкруглой или продолговатой формы изстекла, керамики, пластмассы, цветных металлов или нержавеющих сталей. 50Перфорация переливного патрубка и тарелки выбираетр такой, чтобы не провалились и не проскакивали частицы,Переливкой патрубок выполнен из ферромагнитного матеоиала. Центр генеРраторов лучше всего располагать на- высоты расстояния между тарелкой и низом лопастей.Цилиндр 3 и тарелка выполнена иэнеферромагнитного материала.Аппарат работает следующим обраэом.Газ в аппарат подают снизу, ажидкость сверху. Вращающееся магнитноеполе генераторов 2 воздействует наФерромагнитные частицы, которые вра щаются вокруг своей оси симметрии идвижутся по окружности,Центральный вал б вращается совместно с дисками 7, центробежными 8и осевыми 9 лопатками. Газ, проходячерез отверстия таоелок 4, заставляеткипеть неферромагнитные частицыи стекающую по таоелке жидкость и,взаимодействуя с вращающимися фероомагнитными частицами, движется поспирали вверх, создавая во всемобъеме газожидкостную эмульсию. Проходя центробежные лопатки 8, газожидкостная эмульсия сепарируется,и по желобу 10 жидкость сливаетсяна перфорированный цилиндр 3.Лопатки 9 осевого вентиляторакомпенсируют потерю давления газана тарелке. Кроме основного спирально-вертикального потока, гаэ циркулирует между соседними тарелками,т.е, благодаря лопаткам центробежного вентилятора гаэ засасываетсясовместно с жидкостью через пазыпереливного патрубка 5 и поступаетв верхнюю часть нижележащей тарелки, с которой осевым вентиляторомотбрасывается на вьыележащую тарелКу,Жидкость, поступившая с потокомгаза через переливной патрубок надиск 7 и лопатки 8 нижележащей тарелки, под действием центробежнойсилы их и потока газа течет по лопаткам к периферии и под напоромвертикального потока газа стекаетв желоб 10, с которого струя жидкости по касательной ударяется о цилиндр 3. Закрученный поток жидкости с большой скооостью стекает паспирали вниз, при проходе продольныхпазов цилиндра 3 в потоке жидкостивозникают ультразвуковые колебанияи соответственно кавитационные процессы. Частицы, соударяясь друг сдругом и с пазами цилиндра, создаютразличные колебания газа и жидкости.Вследствие поступления газожидкостной эмульсии на лопатки центробежного вентилятора часть жидкостициркулирует на тарелке.формула изобретения1. Тепломассообменный аппарат, содержащий корпус, оасположенные в нем неподвижные тарелки с центральными переливными патрубками и ротоо в виде вала с прикрепленными к нему расположенными одна над другой лопатками, образующими щели для прохода фаз, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса путем обеспечения ультразвуковых колебаний и увеличения эоны контакта фаэ, он снабжен пеофори- .рованным цилиндром, прикрепленным709107 Фиг.у Составитель СБарановаедактор Е. Корина Техред О.Андрейко Коррект рицен каз 8635/5 Тираж 809 П цНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, Раушская надписное ССР ф лндл ППППатент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 к внутренним стенкам корпуса, верхняя часть каждого переливного патрубка выполнена перфорированной, а нижняя часть расположена над нижележащей лопаткой.2. Аппарат по п . 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, вышележащая лопатка выполнена в ниде осевого вентилятора, а нижележащая лопатка - ввиде центробежного нентилятора,3, Аппарат по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он снабженустановленными снаружи корпуса поЬго высоте генераторами жгнитногополя и расположенными на тарелкахферромагнитными и неферромагнитнымичастицами,4. Аппарат по пп. 1-3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что ферромагнитные частицы выполнены продолговатыми,5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР9 76513, кл. В 01 0 3/30, 1952.2. Авторское свидетельство СССР9 192750, кл. В 01 О 3/30, 1969.3, Авторское свидетельство СССР9 222325, кл. В 01 Э 3/30, 1970.4, Авторское свидетельство СССР9 429826, кл, В 01 О 3/30, 1973Ю 1 пдатотип 1,