Вихревая камера для проведения тепломассообменных процессов

-техноло еский инН.А. Нииннико ых барбот ой очист 85, М 4, мывэн ибирск,ажныхаппаи газов. Изып,1, с,99. ергохимиче- ИТФ СО АН ода жидкой ти торцоаой ению устойичению вретвия жидкой алых знэчеости и газов. заявляемой ических рв- астях техниольный разразреэ А-А; лияния дианой нэ верхритическоеи газовой чесому соаботающей вый расход ОСУДАРСТВЕЯЮЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСА ИЕ ИЗО ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Разработка вихревратов )1 ля абсорбционнвестия СО АН СССР, 19Дисперсные систеских процессах. НовосСССР, 1982, с. 21-22.Ф(54) ВИХРЕВАЯ КАМЕРА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВг Изобретение относится к устройствам для проведения тепломассообменных процессов в системе газ - жидкость и может быть использовано в энергетике, химической, пищевой и других отраслях промышленности.Цель изобретения - повышение устойчивости работы вихревой камеры и увеличение времени интенсивного взаимодействия жид. кой фазы с газовым потоком при малых значениях отношений расхода жидкости и газа.Благодаря заявленным соотношениям по высоте перегородки и ее диаметру жидкость сбрасывается с поверхности крышки в ядро потока, тем самым устраняется возможность вывода жидкости по торцовой поверхности камеры, что способствует надеж. ному формированию и постоянному присутствию газожидкостного слоя в камере,Таким образом, отличительный признак обеспечивает получение нового технического(57) Использование: для проведения тепломассобменых процессов в системе гэз - жидкость и может быть использовано в энергетике, химической, пищевой и других отраслях промышленности, Сущность изобретения: вихревая камера содержит корпус с размещенным в нем цилиндрическим направляющим аппаратом, торцовые крыш; ки, патрубки для ввода и вывода газовойи жидкой фаз. на торцовой крышке, имеющей центральное выходное отверстие коаксиально установлена кольцевая перегородка высотой 0,05-0,15 от расстояния между торцовыми крышками и диаметром, равным соотношению 0,3 - 0,7 (0 - 00) + Оо, где О - диаметр рабочей зоны вихревой камеры, О 0 - диаметр выходного отверстия, 4 ил. эффекта - предотвращение выв фазы из камеры по поверхнос крышки, что приводит к повыш чивости работы камеры и увел мени интенсивного взаимодейс фазы с газовым потоком при м ниях отношений расходов жидОтличительный признак вихревой камеры в других техн шениях в данной и смежных обл ки не обнаружены.На фиг. 1 представлен прод рез вихревой камеры; на фиг. 2 на фиг. 3 представлен график в метра перегородки. установлен ней торцовойк ры ш ке на к соотношение расходов .жидкой фаз (Об)кр, отнесенное к крити отношению (О 6)кро камеры, р без перегородки, где- массо10 20 25 30 35 40 45 50 55 Вихревая камера работает следующим образом.Газ, подаваемый через штуцеры 8 в корпус 1, проходит через тангенциально расположенные прорези 3, цилиндрического направляющего аппарата 2 и образует в рабочем объеме 6 камеры закрученный газовый поток. Через штуцеры 9 в камеру у периферии подается жидкость, которая потоком газа дробится на капли. Осевшая на верхней крышке 4 жидкость перемещается торцовыми перетоками газа к центру, и достигнув кольцевой перегородки 7, сбрасывается в ядро потока, где раскручиваясь, капли жидкости отбрасываются к периферии камеры, Отсутствие вывода жидкости приводит к накоплению жидкой фазы в камере и образованию газо- жидкостного слоя, после чего вывод жидкости начинает осуществляться каплями непосредственно из гаэожидкостного слоя. В выходном патрубке 10 капли жидкости отделяются от газового потока, жидкость через сепарационную прорезь 11 попадает в сливной стакан 12, откуда самотеком выводится из аппарата.Результаты исследования влияния диаметра коаксиальной перегородки на критическое отношение расходов жидкости и газа (1 /6)кр, при котором происходит формирование устойчивого гаэожидкостного слоя, представленные на фиг. 3 показывают, что установка перегородки с диаметрами равными, как диаметру выходного отверстия, так и диаметру камеры не оказывают, практически, никакого влияния на величину (1 /6)кр, так как в первом случае, срываемая с крышки жидкость, не успевая раскрутиться в вихревом потоке сразу выводится из камеры радиально-осевым током газа, а во втором случае жидкость беспрепятственно перетекает по торцу крышки в направлении выходного патрубка, Наиболее оптимальным диаметром перегородки можно считать диаметр с размерами, лежащими около среднего значения между диаметром выходного отверстия и диаметром рабочей зоны камеры, а именно: б = 0,3 - 0,7(О - Ро) + Оо.При использовании перегородки с диаметрами в указанном диапазоне можно добиться формирования газожидкостного слоя при минимальных значениях отношений расходов жидкой и газовой фаз и существенно повысить устойчивость работы камеры,Высота кольцевой перегородки определяется исходя иэ двух условий. Надежность срыва с поверхности торцовой крышки жидкости, транспортируемой газовым потоком в направлении выходного отверстия должна сочетаться с условием наименьшего возрастания радиальной составляющей скорости газового потока, вследствие уменьшения проходного сечения. Это достигается использованием перегородок с высотой 0,05-0,15 от высоты камеры на диаметре установки перегородки.Из результатов экспериментальных исследований, представленных на графиках (фиг. 3 и 4) видно, что использование камеры с кольцевой коаксиальной перегородкой, установленной на торцовой крышке, имеющей центральное выходное отверстие дает возможность значительно увеличить время пребывания жидкости в камере, позволит избавиться от гистерезиса в работе камеры и гарантирует наличие стабильного газо 1816464жидкостного слоя в камере для соотношений расходов жидкой и гаэбвой фаз существенно меньших, чем при работе камеры в отсутствии перегородки, Это увеличивает эффективность взаимодействия жидкой фазы с газовым потоком и повышает устойчивость работы камеры. ф о р мул а изобретен ия 8 ихревая камера для проведения тепломассообменных процессов в газожидкостных системах, содержащая корпус с коаксиально размещенным в нем цилиндрическим направляющим аппаратом, торцевые крышки, патрубки для подвода и отвода газовой и жидкой фаэ, о т л и ч а ющ а я с я тем. что, с целью повышения устойчивости работы камеры и увеличения време 5 ни интенсивного взаимодействия жидкойфазы с газовым потоком при малых значениях отношений расходов жидкости и газа,торцевая крышка выполнена с центральнымвыходным етверстием и снабжена коакси 10 ально установленной на ней кольцевой перегородкой, выполненной с высотой,равной 0,05-0,15 расстояния между крышками, с диаметром, равным соотношению0,З-оло, - О.)+ О.,15 где О; диаметр рабочей зоны камеры;Оо - диаметр выходного отверстияУ1816464 О Щ 1 ф м Корректор Г. Кос ктор Н, Козлова Гагарина, 101 Производственно каз 1692 ВНИИПИ Го 014 Ъ 2. Составитель С. Ла ехред М,Моргентал ТиражПодписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/5 льский комбинат "Патент", г. Ужгор