Способ управления процессом массообмена в роторных аппаратах

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 01 Э 3/30 5 П 27/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ВТОРСНОМ ТЕЛЬСТВ Бюл. 9 27 А.Г. Липкин,й, А,А, ДемидчОСУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ МАССООБМЕНА В РОТОРННХ АППАРАТАХ.с турбоприводом ротора путем регулирования соотношения расхода жидкой и газовой фаз и регулирования скорости вращения ротора, о т я и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергопотребления, дополнительно изменяют расход газовой фазы на выходе из трубины в зависимости от скорости вращения ротора и расхода жидкой фазы.Изобретение относится к способам управления физико-химическими процессами с участием жидкой и газовой Фаэ, в частности,. процессами абсорбции и ректификации в роторных аппаратах с турбоприводом ротора эа счетэнергии движения газовой Фазы, и может быть использовано в химической и смежных отраслях промьппленности.Известен способ управления процесОсом в пленочном аппарате с приводом ротора, заключающийся в регулирова"нии жидкой фазы в зависимости от текущего значения ее расхода и коррекции по числу оборотов ротора Г 13 15Недостатком способа является отсутствие воэможности поддержания огтимального соотношения подачи жидкой и газовой фаз, что влечет за собой повышение гидравлического со противления и энергопотребления аппарата при высокой скорости вращения либо снижение производительности при низкой скорости вращения.Наиболее близким по технической 2 сущности и достигаемому результату к изобретению является способ управления процессом массообмена в роторных аппаратах с турбоприводом ротора путем регулирования соотно- ЗО шения жидкой и газовой фаз и регулирования скорости вращения ротора ЙНедостатком известного способа является невозможность одновременного поддержания оптимального соотно 35 шения подач жидкой и газовой фаз и оптимального отношения скорости вращения ротора к подаче жидкой фазы, поэтому скорость вращения ротора поддерживают выше оптимальной при 4 О заданной подаче жидкой фазы.Это объясняется тем, что с целью преодоления момента сил трения в стартовый период аппараты снабжают турбоприводом с крутящим моментом, намного превышаю щим момент, необходимый для вращения ротора с постоянной скоростью. При этом турбопривод в процессе работы отбирает мощность, значительно большую, чем требуется для враще- О ния ротора и, как следствие, аппарат имеет повышенное гидравлическое сопротивление, что нежелательно сказывается как на качестве технологического процесса, так и на энергопотреб-ленни.Цель изобретения - снижение энергопотребления. Поставленная цель достигается тем, что при способе управления процессом массообмена в роторных аппаратах с турбоприводом ротора путем регулирования соотношения расхода жидкой и газовой фаз и регулирования скорости вращения ротора дополнительно изменяют расход газовой фазы на выходе иэ турбины в зависимости от скорости вращения ротора и расхода жидкой фазы.На чертеже дана схема реализации предлагаемого способа,Аппарат состоит из корпусацилиндрической Формы, в котором соосно по высоте аппарата на валу Р размещены массообменные ступени 3 для осуществления контакта жидкостной пленки с газовой фазой. На валу 2 в верхней части аппарата укреплена турбина 4, а под ней на корпусе 1 закреплен статор 5 с направляющими лопатками, Аппарат снабжен патрубками 6 и 7 подачи соответственногазовой и жидкой Фаз, патрубками 8 вывода жидкой фазы и патрубками 9 и 10 отвода газовой фазы. Проходное сечение со стороны патрубков 9 и 10 коммутируется на общий патрубок 11 отвода газовой фазы и изменяется противофаэно регулирующим элементом 12.Устройство для управления процессом состоит из вибродатчика 13, схемы 14 сравнения, логического блока 15, управляемого клапана 16 подачи жидкой фазы, блока 7 соотношенияподач и расходомера 18 для подачигазовой фазы.Устройство работает следующим образом.В стартовый момент регулирующийэлемент 12 обеспечивает по линиипатрубок 9 - патрубок 11 минимальноегидравлическое сопротивление, а полинии патрубок 10 - патрубок 11максимальное гидравлическое сопротивление. Газовая Фаза подается в аппарат через патрубок 6. Величина подачи газовой фазы замеряется расходомером 18, Газовый поток продвигаетсяпо аппарату снизу вверх через массообменные ступени 3, Ввиду того,что сопротивление по линии патрубков 10 и 11 больше, газ проходит между наклонными направляющими лопатками статора 5, приобретает1168268 2 Составитель Б. КалюгинРедактор О. Юрковецкая Техред Ж.Кастелевич Корректор В, Гирн 4537/9 ВНИИПИ Го . по дела 113035, Мос Зак Т аж 659 Под енного комитета СССР тений и открытий 5, Раушская наб., д. сное дарс изоб а, Ж 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. 1 роектная,путем изменения расхода газовой фазы, проходящей через турбину.Гидравлическое сопротивление 220 ПА, мощность, отбираемая турбиной 33 Вт.Автоматическое управление позволяет оптимизировать отношение скорости вращения ротора к подаче жидкой фазы и снизить затраты энергопотребления в 3,5 раза. (Беэ поддержания укаэанного оптимальногосоотношения мощность, отбираемаятурбиной, 130 Вт).Применение предлагаемого способауправления позволяет снизить затраты энергии на привод ротрра,и, кроме того, вести процесс в наиболее выгодном технологическом ре О жиме за счет снижения гидравлического сопротивления аппарата,