Роторный массообменный аппарат

Союз Советскик Социалистических Республик(51)М. Кл.з В 013 3/30 Государственный коматет СССР ао дедам нзобретений н открытнй(72) Авторизобретения В. Н. Мамин Краснодарский политехнический институт(54) РОТОРНЫЙ МАССООВМЕННЫЙ АППАРАТ Изобретение относится кмассообменной аппаратуре, применяемой, в частности, в химической,.нефтеперерабатывающей, пищевой, фармацевтической промышленности.Известен роторный массообменный аппарат, выполненный в виде цилиндрического корпуса, внутри которогосмонтированы неподвижные тарелки с переливными устройствами для жидкости, и ротор,вращающиеся тарелки которого имеют различное исполнение Щ .Однако в этом аппарате .имеет место.преждевременный срыв жидкости с верхних горизонтальных крсмок турбулиэирующих элементов и "унос" ее навышележащее контактное устройство, а также кратковременность контакта взаимодействующих фаз .Известен также массообменный аппарат, выполненный в виде корпуса, переливных устройств и ротора, представляющегособой закрепленные на вращающемся валу диски, снабженные по периферии винтовыми лопастями, расположенными в радиальном направлении.Взаимодействие фаэ и аппарата происходит в условиях перекрестного тока . Жидкость, попадая по переточйымтрубам на вращающийся диск, под действием центробежных сил разгоняетсяпо его поверхности, срывается с кромки диска и переходит на винтовые лопасти, где растекается по поверхности в виде пленки и срываясь с верти/вуальной кромки лопастей, ударяется в 10 стенку корпуса аппарата 2.Гаэ (пар) контактирует с жидкостьюв основном на поверхности винтовыхлопастей, которые турбулиэируют газовый (паровой) поток.Однако в контактном устройстве такого аппарата, под действием центробежной силы жидкость движется нетолько в радиальном направлении, ноимеет и вертикальную составляющуюскорости, что приводит к тому, что 2 О часть жидкости не успевает достичьвертикальной кромки лопастей и срывается с верхней горизонтальной кромки ее, подхватывается потоком пара(гаэа) и уносится на вышележащее контактное устройство, что приводит кснижению разделяющей способности ипроизводительности контактных устройств, Гидравлическое сопротивлениепри обтекании газовым (паровым) по- ЗО током ротора аппарата невелико,. но а797711 компенсация гидравлического сопротивления за счет винтовой формы лопастей так же невелика .Цель изобретения - интенсификация процессов массообмена и снижение гидравлического сопротивления.5Указанная цель достигается тем, что турбулизирующие элементы выполнены в виде расположенных в радиальнси направлении пар наклонных лопастей, преимущественно плоских, при этом нижняя кромка задней по отношению направления вращения ротора ло-. пасти расположена ниже нижней кромки передней лопасти, а верхняя кромка задней лопасти отбортована в сторону вращения ротора и прикрывает верхнюю 5 кромку передней лопасти.На фиг . 1 изображен роторный аппарат, продольный разрез; на фиг . 2 аксонометрия турбулизирующего элемента на фиг . 3 - схема движения взаи модействующих потоков в турбулизирующих элементах.Роторный.массообменный аппарат состоит из цилиндрического корпуса 1 внутри которого установлен вал 2 с щ смонтированными на нем поэтапно распределителями жидкости 3, на вертикальной образующей которых укреплены в радиальнсм направлении турбулизирующие элементы, состоящие из пар З наклонных лопастей - передней 4 и Роторный массообменный аппарат, включающий цилиндрический корпус, неподвижные тарелки - переливными устройствами для жидкости, ротор, снабженный турбулизирующими элементами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процессов массообмена и снижения гидравлического сопротивления, турбулизирующие элементы выполнены в виде расположенных в радиальнсм направлении пар наклонных лопастей, преимущественно плоских, при этом нижняя крсика задней по отношению направленИя вращения ротора лопасти расположена ниже нижней кромки передней лопасти, а верхняя кромка задней лопасти отбортована в сторону вращения ротора и 60 задней 5, а на внутренней поверхности корпуса укреплены поэтажно переливные карманы б с переточными трубами 7 и питательными стаканами 8. Положение ротора и переливных карманов фиксируется дистанционными втулками 9 и 10,Устройство работает следующим образом .Жидкость из кармана 6 по переливным трубам 7 через питательный стакан 8 поступает на дно вращающегося распределителя 3. Под действием цент. робежных сил она разгоняется по его поверхности, а затем через отверстие в цилиндрической части поступает на передние лопасти 4. Поскольку передние лопасти наклонены в сторону, про тивоположную направлению вращения ротора, под действием центробежных силпленка жидкости имеет радиальную ивертикальную составляющую скорости,поэтому она, растекаясь по поверхности лопасти, поднимается и, срываясьс верхней кромки в виде капель, ударяется о поверхность набежавшей задней лопасти 5, имеющей такой же угол наклона . Жидкость теряет свою энергию снова разгоняется и растекается наповерхности лопасти . Срыву жидкостис верхней кромки лопасти 5 препятствует то, что она отбортована в сторону вращения ротора и прикрываетверхнюю кромку передней лопасти. Двигаясь в радиальном направлении по поверхности лопасти 5, жидкость срывается с ее вертикальной кромки, ударяется о корпус аппарата 1, стекаетв карман б, а затем по переливнымустройствам поступает на нижележащееконтактное устройство и т.д. Жидкость контактирует с паром (газом), движущимся в аппарате снизу вверх. Поскольку угол атаки лопастей меньше 900, паровой (газовый) поток подсасывается ротором кочтактного устройства и проходит между лопастями, меняя направление и турбулизируясь ими. Процесс массообмена в контактных устройствах аппарата осуществляется в момент контакта между высокотурбулизированным потоком пара (газа) и жидкости, находящейся не только в виде пленки, но и в виде капель, которые образуются при срыве жидкости с верхней кромки передней лопасти и деформируются при ударе о поверхность задней лопасти и о корпус аппарата, что значительно интенсифицирует процесс. В предлагаемой конструкции аппарата достигается высокая производительность, так как верхние кромки задних лопастей отбортованы в сторону вращения ротора, прикрывают верхнюю кромку передней лопасти и выполняя роль отбойника, предотвращают унос жидкости на вышележащее контактное устройство. Это обстоятельство сПособствует в свою очередь повышению и разделяющей способности каждого контактного устройства.Установка лопастей под углом по отношению к газовому потоку позволяет работать контактным устройствам так же, как насос или вентилятор во всасывающем режиме, что в значительной мере компенсирует часть общего гидравлического сопротивления . Формула изобретения797711 иг,1 г. Составитель А . Сондорредактор Н . Егорова Техред,А,Савка Корректор С . Шек ираж 17Подпиственного комитета СССРбретений и открытийРаушская наб., д. 4/5 о аказ 1130 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, улПроектнаЪ прикрывает верхнюю кромку переднейлопасти. Источники информации,принятые во внимание при экспертиве2 бНИИПИ ГосУдапо делам и14 осква, Ж 1. Авторское Р 203621, кл . В 2. Авторское М 253746, кл, В тотип) .