Тепломассообменный аппарат

(19) 01) А 1 1504 В 0 32 Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ПИ повышения кваботников и спемышленности и еского машино, Чехов,ров,овлев,кович льство СССР /30, 1969. я газов. М.: Химия,(54) ТЕПЛО РАТ(57) Изобрет му оформлен носа, протека жидкость, та ция, десорбц ни ю А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Московский институтлификации руководящих рациалистов химической проМосковский институт химичстроения(56) Авторское свидете298339, кл. В 01 Р 3Рамм В. М. Абсорбци1976, с. 431. ССООБМЕННЫЙ АППА е относится к аппаратурно процессов тепломассопере щих в системе газ (пар) х, как абсорбция, хемосорбректификация и др. Цел изобретения - интенсификация процесса массопереноса за счет локального повыше ния уровня газожидкостного слоя в зоне размещения змеевиков. Тепломассообменный аппарат содержит корпус 1, по высоте которого установлены тарелки 2 с переливными устройствами 3 и 4. Основание выполнено с отверстиями 5 и снабжено змеевиками 6 и 7, пластинами 8, 9. Переливное устройство снабжено сливной перегородкой 10. Пластины 8 выполнены в виде наклонно установленных пластин, большая сторона которых снабжена выступами, вырезами 11, при этом верхняя кромка выреза 11 расположена на одном уровне со сливной перегородкой 10, а верхняя кромка выступа расположена между верхней кромкой змеевиков 6 и 7 и сливной перегородкой 10. Целесообразно ориентировать выступы и впадины в сторону змеевиков, а кромки выступов выполнять округлыми, Для улучшения гидродинамической обстаноки в пластинах целесообраз. но выполнять прорези, а выступы и впадины отгибать на угол 10 - 20 относительно друг друга. 4 з.п.ф-лы, 5 ил.3Изобретение относится к аппаратурномуоформлению процессов тепломассопереноса,протекаюших в системе газ (пар) - жидкость, таких как абсорбция, хемосорбция,десорбция, ректификация и др,Цель изобретения - интенсификация процесса тепломассопереноса за счет локального повышения уровня газожидкостного слоя взоне размещения змеевиков.На фиг. 1 показан тепломассообменный аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 -то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - схемаорганизации движения жидкости на тарелке;на фиг. 4 - пластина, аксонометрия; нафиг. 5 - выполнение пластины с отогнутыми впадинами и выступами.Тепломассообменный аппарат включает корпус 1, в котором установлены тарелки 2 с переливными устройствами,включающими приемный 3 и сливной 4 карманы. Основание каждой тарелки 2 снабженоотверстиями (перфорацией) 5 и змеевиками 6и 7, расположенными параллельными рядами, между которыми расположены пластины,имеющие горизонтальный 8 и изогнутый 9участки. Сливной карман имеет сливнуюперегородку 10. В местах расположениязмеевиков 6 и 7 тарелки снабжены пластинами 11, прекрывающими частично свободное сечение основания. Пластины 8 имеютгоризонтальный и изогнутый под угломучастки, при этом наклонные участки выполнены в виде выступов 12 и впадин 13.Угол отгиба а участков пластин зависит отмногих факторов и в частности физикохимических свойств жидкости и газа, высотызмеевиков и др. В местах соединения выступов и впадин выполнены прорези (каналы) а 14, совпадающие по направлению скромками выступов 12. Выступы и впадиныотгибаются на соответствующие углы Р, у, собразованием клинообразного канала 14 дляпрохода жидкости,Соотношение углов р и у зависит от величины поверхностного натяжения жидкости.Кромки выступов 12 и впадин 13 выполняются скругленными,Аппарат работает следующим образом.Жидкость на основание тарелки 2 поступает из приемного кармана переливногоустройства. Газ (пар) поднимается снизувверх, проходит через отверстия 5 в основаниях тарелок 2 с образованием двухфазного слоя и соответственно межфазной поверхности, через которую осуществляетсяпроцесс массопереноса. Для улучшения условий массопередачи в таких процессах какабсорбция, сопровождающихся выделениемтепла, на тарелках установлены змеевики 6и 7, в которые подается хладагент, отводяший тепло, получаемое в результатевзаимодействия фаз.Змеевики 6 и 7 для эффективногопроведения процесса отвода тепла (теплопередачи) должны находиться в газожидкостном слое. Обший уровень газо-жидкост 50 55 Угол отгибки участка 9 пластины а равен 30, Длина выступов 12 превышая длину впадин 13,Пластина выполняет дополнительные функции деаэрационного устройства (деаэратора) при прохождении через нее газожидкостного потока, после чего жидкость осветляется и поступает в сливной карман 4. В пространстве между сливной перегородкой 10 и пластиной жидкость дополнительно дегазируется.Поступление осветленной (дегазированной) жидкости в переливное устройство 5 О 15 20 25 30 35 40 45 4ного слоя поддерживается за счет подпора газа и наличия сливной перегородки.В зоне установки змеевиков 6 и 7 имеет место локальное повышение уровня газожидкостного слоя возникающее вследствие организации направленного движения ж идкости на та релка х 2.Особенностью этой организации движения жидкости на основания тарелок 2 является направление жидкости в зону расположения змеевиков 6 и 7, а также ее возврат в зону теплопередачи.Совершив рециркуляционное движение в пространстве между пластиной и сливным карманом 3, а также между участками пластины, жидкость перетекает в направлении сливной перегородки 1 О через впадины 13 вследствие того, что их верхние обрезы расположены ниже, чем верхние обрезы выступов 12. Расположение друг против друга выступов 12 у соседних пластин обеспечивает создание локального повышения уровня жидкости в переток жидкости через впадины 13.В случае отгибания выступов и впадин на жидкость воздействует газовый поток, выходящий из-под отогнутых выступов и впадин. Переток жидкости происходит через верхний обрез впадин 13 и клинообразные каналы 14, где происходит дегазация двухфазного потока механическим путем, за счет того, что на пузырьки газа (пену) действуют силы давления жидкостного потока, а с другой стороны сила противодействия со стороны стенок клинообразного канала 14. Такое воздействие способствует механическому разрушению газожидкостного слоя (пены), а соответственно, обновлению и образованию новой поверхности контакта фаз, а также увеличению движущей силы процесса.Соответствие высот сливной перегородки 10 расположению уровня верхней кромки впадин 13 обеспечивает поддержание заданного уровня жидкости при перетоке ее через впадины и выступы пластин.Исследования показали, что оптимальная разница углов р и у соответствует 10 - 20. Исследования проводились на колонне Я 400 мм, 6=20 мм, на системе воздух вода с добавками поверхностно-активных веществ (ПАВ), с помошью которого менялось поверхностное натяжение жидкости.дает возможность увеличить пропускную способность по жидкости в целом тарелки.Для исключения провала жидкости в зоне максимального увеличения газожидкостного слоя предусмотрена установка пластин 11, перекрывающих свободного сечение тарелки,Формула изобретения1. Тепломассообменный аппарат, включающий корпус, по высоте которого установлены тарелки с переливными устройствами и сливными перегородками и змеевики, расположенные на основании тарелок параллельными рядами, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса массо- переноса за счет локального повышения уровня газожидкостного слоя в зоне размещения змеевиков, он снабжен пластинами, расположенными на основании тарелки между змеевиками, и сливной перегородкой, при этом каждая пластина имеет горизонтальный и изогнутый участки, послед 6ний из которых вь 1 полнен с чередующимисяпрямоугольными выступами и впадинами,верхний обрез впадин расположен на одномуровне со сливной перегородкой, а верхнийобрез выступа расположен между верхней кромкой змеевиков и верхним обрезомсливной перегородки,2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем,что выступы и впадины пластины ориентированы в сторону змеевиков.10 3, Аппарат по и, 2, отличающийся тем,что кромки выступов выполнены округленными.4. Аппарат по п. 2, отличающийся тем,что пластины в местах соединения выступов и впадин выполнены с прорезяжми, расположенными вдоль боковых кромок выступов, с образованием направляющих элементов, отогнутых на угол 1 О - 20 относительно друг друга.5. Аппарат по п. 3, отличающийся тем,20 что выступы в смежных пластинах расположены друг против другаС. Барановаес КоП етениям и отк ушская наб тент, г. Ужг СоставительРедактор М. Недолуженко Техред И. ВерЗаказ 5174/8 Тираж 600ВНИИПИ Государственного комитета по изобр113035, Москва, Ж - 35, РаПроизводственно-издательский комбинат П рректо р М. Вас ил ье ваодписноерытиям прн ГКНТ ССд. 4/5ород, ул. Гагарина, 0