Тепломассообменный аппарат

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 152851 51) 44 В О 1 ) 3 22 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ На фиг. 1 изображен предлагаемый тепломассобменный аппарат; на фиг 2 - . то же, вид сверху; на фиг. 3 - схема для определения оптимального расположения просечек относительно труб верхнего тепло. обменного элемента,Тенломассообменнь)й аппарат содержит корпус 1 в котором расположены контактные тарелки 2. Тарелки 2 снабжены отверстиями 3 для прохода газа, выполненными в виде отогнутых вверх просечек по.потна тарелки 2, и отверстиями 4 для ели ва жидкости, которые могут быть выполнены урному оцессов ет най- мичесдругих ратов степла.икация овышехности номеро слоя ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа и Московский институт химического машиностроения я(57) Изобретение относится к аппаратур- ному оформлению тепломассообменных процессов в системе газ(пар) - жидкость, мо. жет применяться в химической, нефтехимической, нефтегазоперерабатывающей и дру. гих отраслях промышленности для аппаратов с повышенным сьемом (подводом) тепла и позволяет интенсифицировать процессы тепломассообмена за счет повышения поверхнсти кн)акг;) фаз и поверхности т и ло(бмена, а т;)кже повышения равномерИзобретение относится к аппарат оформлению тепломассообменных пр в системе газ(пар) - жидкость и мож ти применение н химической, нефтехи кой, нефтегазоперерабатывающей и отраслях промышленности для аппа повышенным съемом (подводом)Цель изобретения - интенсиф процесса тепломасообмена за счет п ния поверхности контакта фаз и повер теплообмена, а также повышение рав ности распределения газожидкостног по полотну тарелок. 2нст распределения г)зожидкостно слоя по полотну тарелок. Аппарат включает корпус, по высоте которого установлены полотна контактных тарелок с отверстиями для прохода газа (пара) в виде отогнутых вверх просечек полотна и с отверстиями для слива жидкости, и размещенные над полотном теплообменные элементы в виде ряда параллельных горизонтальных труб. Отверстия для слива жидкости расположены под трубами теплообменных элементов, а под отверстиями для слива жидкости горизонтально размещены трубы дополнительных тепло- обменных элементов. Просечки для прохода газа размещены параллельными рядами между трубами теплообменных элементов и в каждом ряду ориентированы поочередно в противоположные стороны таким образом, что расстояниеот передней кромки отверстия, образованного отгибом вверх ориентированной в сторону трубы теплообменного аппарата просечки, до вертикальной проекции оси данной трубы на полотно тарелки равно (=6120+0,9 ч, где й - расстояние от центра трубы до полотна тарелки, м; ч - угол отгиба просечки, град.2 з.п.ф-лы, 3 ил.гд /г расстояние от центра трубы элемента 5 до полотна тарелки 2, м,х угол Отгибд просецки Отвртия ,Р 1 ЛЦЛЬК ДОКЗ 3 ТЕЛ ЬСТВЗ ДДННО 1 О СО)т- шс ния были проведены замеры углак.1 О 51;11) Гх и ( Р;О,)1и(с 1От хг, я зк,Оиз 1 р( ки к (- .Отх Г;р(., к и. 11: л 1 рн и я 1 р нднл .1,15 просечек с длиной 15, 25 и 35 мм. На Основе Обрдботзнных экспериментальных данных получена корреляционная зависилО 11, связывающая названные пдрзлетры:(3=20+0.91 х,На фиг. 2 приведена расчетная схма дл 5 Оп зелени я ОлтимзльнОГО рзслоложе. ния просецек Относительно труб верхнего теплообленного элемента. Ьлиз.)еждщзя труба и просчка расположены тдк, чго Ось ядра струи АГ пресекается с продольной осью трубы. (; достаточной для техничских расчетов точностьк) можно принять, что расстояние (ЗЛ =-ВЛ =( (разница лежду ними составляет 2 4";) и соответственно можно принять, что углы .В 4 С иВАС равны. Тогда из треугольника ЛВС следует, что рзс стояние от передней кромки просечки до вертикальной проекции оси трубы нз пологно тарелки равно(3) в виде щелей с отогнутыми вниз кромками Ндд п,н)тндми тарелок 2 утзн(нлны теплообменные элементы 5 - ряд горизонтальных параллельных труб. Под отверстиями 4 для слива жидкости размешены дополнительные теплообменные элементы 6. Отверстия 4 расположены непосредственно под трубами теплообменных элементов 5.Отверстия 3 для прохода газа, выполненные в виде просечек, могут быть размещены параллельными рядами между трубами теплообменных элементов 5 и в каждом ряду ориентированы поочередно в противоположные стороны.Целесообразно размещать отверстия 3 для прохода газа относительно труб теплообменного элемента 5 так, чтобы расстояние от переднй кромки Отверсгия 3, Образов.нноО отибом вверх ориентированной в сО- рону трубы теплообменного элемнта 5 про. сечки, до вертикальной проекции оси данной трубы нз полотно тарелки 2 состдвля.1 О Таким образом, целесообразно просечкиотносительно труб теплообменного элемента, расположенного над полотном тарелки, располагать так, чтобы расстояние от передней кромки отверстия, образованного отгибом ввер.х ориентированной в сторону трубы теплообменного элемента просечки, до вертикальной проекции оси данной трубы на полетно тарелки было равно (, где ( вычисляется по формуле (3).Тепломассообменный аппарат работаетследующим образом.Жидкость поступает на полотно тарелки 2либо с распределительной тарелки (не показана), либо с вышерасположенной тарелкой.15 Гз (пар), проходя через отверстия З,.эжектирует жидкость, и Образовавшиеся газожидкГИ струи нзрзвляются на трубы верхги (О т(цлообменного э,ц лента 5. В результат) дара гдзожидко(тной струи о трубы врхнго теплообленного э.1 с.мента 5 происходит существення интеификация проц(1) тепломдссообменд и сепарация оспяной масси проконтактировавшей жидкости. 11(слс удара газ (пдр) поступает нз выи)(рзсп(.нженук) т(релкх, д проконтакги р н;(ная с газом ( паром) жидкость через (в регия 4, расположении непосредствиь н),; рубами верхне О теп.1 ООбменноголемнд 5, попадает нд (рубы нижнегот(Иб,)(ннаг( элм(нт 6. (де происходи г дополнит(,1 ьньЙ тегГг(Оэме. Гдким образом, 0 О,ъп конт;тнОЙ тарелки 2 разбиваетсяна зиы плногО перемешивдния, ограниченны( трбами верхнего теплообменного элемнт,г 5, с (к х ществленис м регулярного слива и рокОк ирои(виЙ жидкое Ги из этих .(н. 11 хтл выполипня отверстий 4 для З 5 слива кидкости в видщелей с отогнутыми вни;( кромками и подбора расстояния мсждх полотном тарелки 2 и трубами нижнсго епл(кбменногц элементд 6 достигается нобходимый гидравлический затвор, пре О пятствук)щий проходу газа (пара) черезОгвр( ии 4 для слива жидкости, Через зазор м(жду полотном тарелки 2 и рубами нижнего теплообм нного элем(нгд 6 ибо зазор между грхбми нижнО плообм(нного элемен)з 6 и кромками Отверстий 4 (в слу цде выполнения последних в виде щелей скромками, ООгнугыми вниз), жидкость, обрд:хя (лнку в межгзре,ьцатом пространств. ИО(здзИз нижерд(.по.О)кеннхю тзрльеВ р.(хльтдте этого создается дополни.геьндя пр)тивоточная зонд контак.а между ИЛНКОЙ СтЕКИЮщЕй жИдКОСГИ И ПОТОКОМ ПОднилдющегося газа (пара ), что приводит к увегИсник) интенсивности массообмена при минимальных затратах энерии.Кроме тог ), обеспечивается равномерноераспределение газожидкостного слоя и жидкости по трубам теплообменных элементов в Очегзнии с секционированием полотнатарелки на зоны полного перемешивания, что также увеличивает эффективность тепломассообмена.Преимущество предлагаемого тепломассообменного аппарата (по сравнению с известными) заключается в интенсификации процесса тепломассообмена, так как слив проконтактировавшей жидкости организован регулярно через специальные отверстия, а не случайным образом, в результате чего достигается равномерное распределение газожидкостного слоя и жидкости по трубам теплообменных элементов, что увеличивает эффективность теплообмена. Кроме того, предлагаемая конструкция тегсломассообменного аппарата позволяет увеличить интенсивность массообмена за счет создания дополнительных зон контакта между газом (паром) и жидкостью в межтарельчатом пространстве, а также за счет секционирования полотен контактных тарелок трубами теплообменных элементов на зоны полного пере меш ива ни я.Формула изобретения. Тепломассообмесгньсй аппа рат, вк зючающий корпус, по высоте которого установлены полотна контактных тарелок с отверстиями для прохода газа (пара) в виде отогнутых вверх просечек полотна и отверстиями для слива жидкости, и размещенные над полотном теплообменные элементы в виде1=-6 Д ссс 20+0,",с 1 ч с,расстояние от центра трубы до полотна тарелки, м;угол отгиба просечки, град. где /с 30 ряда параллельных горизонтальны труб, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассообмена за счет повышения поверхности контакта фаз и поверхности теплообмена, а также повышения ра вно мер ности расп ределен и я газож идкостного слоя по полотну тарелок, отверстия для слива жидкости расположены под трубами теплообменных элементов, а по г отве(тстиями 10для слива жидкости горизонтально разме.щены трубы дополнительных теплообменны элементов.Асспарат по и. 1, ссг.ссс ссссссссссссс гг ччто просечки для прохода газа размещены параллельными рядами между трубами теп 15 лообменных элементов и в каждом рядориентированы поочередно в противоположные стороны.3. Аппарат по п. 1, огличасощийгя тем, чт,спросечки относительно труб теплообменного элемента, расположенного над полотном контактной тарелки, размещены таким образом, что расстояние 1 от передней кромки отверстия, образованного отгибом вверх ориен тированной в сторону трубы теплообменно.го элемента просечки, до вертикальной проек ции оси данной трубы на полотно тарелкиравно:ил,р 5,Ь ) Гир;ол 6)г) 11 цпнигнцс БН 11 Н 1 Гцсиарс асиного лонинг га нц ииб)иоониим и цгкрьггиям при ГКНТ СО.Р 11,)35 Чцглнн)К:Б, Ра пи кая наб, и 45 11 рцнико.и ннц ипа г ь кий лцибинн г 11;пг,Укгока, ),: Гаг арина,