Аппарат для проведения тепломассообменных и сепарационных процессов в жидких и газообразных средах

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИКАНИЕИЗОВРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. КлВ 01 Э 47/06 301 4 1/00 соединение аявкиГосударственный комитет Сооотв Мнннстроо СССР по делам изобретений и открытий(45) Пата опубл вания описания 18.11.7) Заявнтел 4) АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕПЛО-МАССООБМЕННЫХ И СЕПАРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В ЖИДКИХ И ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕДАХ Изобретение относится к аппаратам для проведения тепло-массообменных н сепарацнонных процессов в жидких н газообразных средах, а также в суспенэиях и аэрозолях и может быть использовано в нефтеперерабатывающей н нефтехимической промышленности.Известно устройство для проведения тепло-массообменных процессов, включающее соппо Лаваля, вокруг которого расположен торообразный холодоприемник с тангенцнальными патрубкамн для подвода н отвода охлаждаемога газа. В Месте; сопряжения сщла о тором предусмотрено окно длд непосредственного соприкосновения охлаждаю мой н охлаждающей сред ЯНедостатком этого устройства является малая эффективность тепло-массообменного процесса.20Известно также устройство для проведения процессов в жидких н газообразных средах, содержащее камеру смешения в виде тора, снабженную по периферии обтекаемыми соплами пассивного потока,доходящегодо центра круга, образованного в сечении тораплоскостью, параллельной главной его оси 21.Недх:татком известного устройстваявляется малая эффективность массообменного процесса.Наиболее близким к предлагаемому устройство для разделения гндрожндкостнойсмеси, включающее корпус с затвором, патрубками для ввода рабочей среды, выполненнымив виде сопел, патрубками для вывода продуктов разделения и барботируюшее устройство).3 е,Недостатком данного уотройства являетсямалан эффективность сепарацнонного процесса,Цещ нрвдтц)гаем ого нарбретентея расшн-рэнне рблдотн нрнмеюнтек и пррылв)таю вфФективностн тепло-маооообмеиньа те аэпарационных процессов,С этой целью аппарат снабжен упругнмттподвесками, а барботирующее устройство,выполнено в виде каскада вихревых трубустановленных друг над другом в соединенных между собой сопловымн патрубками,смонтированными на упругнх подвесках.На фиг. Х показана конструкция предлагаемого аппарата, общий внд на фиг. 2узел20 1 крепления барботируюшего устройствафиг. 1, на фиг, 3 - разрез А-А фиг, 1;на фиг. 4 - разрез Б-Б фиг. 1.Корпус 1 аппарата для проведения тепло-массообменных и сепарационных процессов в жидких и газообразных средах снабжензатвором 2 и патрубком 3 для ввода рабо/,чей среды. Барботируюшее устройство аппарата выполнено в виде каскада вихревыхтруб 4-6, образованных полукольцевыми ча- Ошами 7-12, обращенными выпуклостями одна навстрачу другой. Полукольцевые чашисоединены между собой сопловыми патрубкеми 13-15. Барботируюшее устройство спомощью упругих подвесок 16 крепится 15к кольцу 17, расположенному между амортизирующими прокладками 18. Свобода деформации амортизирующих прокладок 18обеспечивается жесткой проставкой 19, агерметизация - уплотнением 20.,Берботируюшее устройство получает возможность колебаться вместе с подвесками16 и кольцом 17 в амортизирующих прокладках 18, е усилия затяжки фленцевого разъе-ма от болтов 2 1 воспринимает проставка 19, 25котороая ложет иметь различную высоту,Работа аппарата в режиме теплообменных процессов осуществляется следующимобразом.Сжатый газ, например воздух, подводятЗОв аппарат через патрубок 3, При выходеиз патрубке 3 он апиабатически расширяет.ся и закручивается в полостях, образованныхиолукопьцевыми чашами, в кольцевой вихрь;В кольцевом вихре создается градиент давлений и температур. Более горячие периферийные слои будут выходить через вихревыетрубы 46 в емкость корпуса 1 и череззатвор 2 к потребителю, Холодные же центральные слои, смешавшись с подводимым че - 4 Орез патрубок 3 воздухом и тем самым несколько охладив суммарный поток, поступаютпо сопповому патрубку 13 в следующую полость завихрения.Здесь воздух вторично разделяется в коль цевом вихре на горячий и холодный потоки,Горячий поток через вихревую трубу 5 посту=пает в емкость корпуса 1, смешивается сгорячим потоком первой ступени и выходитчерез затвор 2 к потребителю. Холодныйпоок второй ступени смешивается с суммар.ным охлажденным потоком, поступающим посопловому патрубку 14, еше больше охлаждает его и в виде смешанного потока посту.пает в следующую ступень завихрения. Сумл 4 арный холодный поток отводится чеоез сопловой патрубок 15, е горячий - чере;.затвор 2,Работа аппарета в режиме сепарационныхпроцессов.Корпус аппарата заполняют жидкостьюдо затопления полукольцевых чав, Запыленный газ входит по патрубку 3 в вихревыетрубы и закручивается в них, При этом возникает жидкостное кольцо, разбивающееструю и способствующее образованию газожидкостной смеси, Механические частицывылетают через вихревые трубы 4-6 вемкость корпуса 1, а газ поступает наокончательную очистку в вихревую трубу6 и удаляется через сопловой патрубок 15,Слив эагоязненной жидкости из корпусаосуществляют через затвор 2Работа аппарата в режиме массообменных процессов,Вода подается по сопловому патрубку 15,а нефть - через затвор 2. В вихревых трубах вода и нефть перемешиваются, закручиваются и выходят через патрубок 3.При атом гидродинамический поток вызывает вибрацию полукольцевых чаш, чтоинтенсифицирует процесс.Таким образом в предлагаемом аппаратедостигается высокая аффективность тепломассообменных и сепареционных процесссе,ф ормула изобре тени я Аппарат для проведения тепло-массообменных и сепарационных процессов в жидких и газообразных средах, включающий корпус с затвором, патрубками ввода рабочей среды, выполненными в виде сопел, патрубками вывода продуктов разделения и барботируюшее устройство, о т л и ч а ю ш е ес я тем что, с целью расширения области применения и повышения аффективности тепло-масеообменных и сепарационных процессов, он снабжен упругими подвесками, а барботирующее устройство выполнено в виде каскада вихревых труб, установленных друг над другом и соединенных между собой сопловыми петрубками, смойтированными на упругих подвесках.Источники информации, принятые во внимание при акспертизе:1, Авторское свидетельство СССР ло 382886 кл. Г 25 В 9/02 1971,2, Авторское свидетельство СССР М. 386651, кл, В 01 г 5/04 1971.Э, Авторское свидетельство СССР М 448873, кл. В 01 1 19/00, 1971.578990 Фиг.2 А "А фиг.4 Составитель Э. В. Яшковадактор Л. Курасова Техред Н. Андрейчук Корректор Н, Ковап 3 4386/10ЦНИИПИ 1 ЗОЗБ,лиап ППП фПатентф, г, Ужгород, ул, Проектна 20 РВ О (7 Тираж 947 ударстввнного комитета по делам изобретений Москва, Ж-З 8, Раушская