Насадка пленочного трубчатого аппарата

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 787483 1)5 В 01 03 ИСАНИ БРЕТЕ ладает высотвие наличия с продольны- спирали, что. нижение рукции и ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Сибирский технологический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1338870, кл. В 01 О 3/32, 1987,Авторское свидетельство СССР(54) НАСАДКА ПЛЕНОЧНОГО ТРУБЧАТОГОАППАРАТА(57) Применение: предназначено для проведения тепло-, массообменных процессов иможет найти широкое применение в химической, микробиологической и других отрасИзобретение относится к массообменным трубчатым пленочным аппаратам и может найти широкое применение в химической, микробиологической и других отраслях промышленности.Известно прямоточное контактное устройство пленочного аппарата, состоящее из контактной трубки, парового патрубка, подвижного сепаратора, внутрь контактной трубки размещен турбулизатор в виде цилиндрической пружины из проволоки 1).Однако указанное устройство имеет низкую производительность по жидкости и большие энергозатраты.Наиболее близкой по технической сущности является насадка для пленочного аппарата, состоящая из цилиндрической трубы, распределителя жидкости, стакана с продольными выступами и проволочной спирали, установленной на выступах. лях промышленности. Сущность изобретения; цилиндрическая труба выполнена из витков ленты, установленных в стык друг к другу, притом одна из боковых кромок ленты отогнута во внутрь трубы, образуя тем самым винтовую спираль, которая способствует интенсивному перемешиванию стекающей жидкостной пленки. Боковая поверхность ленты может быть выполнена гофрированной, на отогнутой части ленты выполнены прорези, угол наклона отогнутой части ленты к поверхности цилиндрической трубы равен 20 - 90, обе боковые кромки ленты отогнуты в противоположные стороны, лента выполнена из полимерного материала. например, тефлона. 5 з,п,ф-лы, 6 ил. Указанное устройство обкой металлоемкостью, вследсцилиндрическихтруб, стаканами выступами и проволочнойтакже усложняет конструкцию.Недостаточная эффективность обусловлена неравномерным распределением жидкости по периметру трубы (на поверхности пленки жидкости наблюдается "жгуты" струи), недостаточным перемешиванием жидкостной пленки,Целью изобретения является с металлоемкости. упрощение конст увеличение эффективности.Для достижения указанной цели в насадке пленочного аппарата, состоящей из цилиндрической трубы, закрепленной в горизонтальной перегородке, распредели. тельного патрубка; цилиндрическая трубя выполнена из витков металлической ленть20 25 35 40 50 55 установленных в стык плотно друг к другу, приЧем хотя бы одна из боковых кромок ленты отогнута во внутрь цилиндрической трубы, а отношение ширины неотогнутой части ленты к отогнутой равно В 1/В 2=4 - 30; боковая поверхность ленты выполнена гоф- рированной; на отогнутой части ленты выполнены прорези; угол наклона отогнутой части ленты к поверхности цилиндрической трубы равей а =20 - 90 градусов; нижняя и 10 верхняя боковые кромки ленты отогнуты и направленыв прдтивоположные от поверхности ленты стбронь; лента выполнена из полимерного материала; например, тефлона,Снижение металлоемкости обусловлено устранением стакана с продольными выступами, проволочной спирали, а также отсутствием толстостенных цилиндрических труб, которые выполняются в инженерной практике с толщиной стенки 1,5 - 6 миллиметров, Тогдакак выполнение цилиндрической трубы из витков ленты, установленных в стык плотно друг к другу, боковая кромка которой отогнута во внутрь трубы,не только обеспечивает вращательно-наступательное движение жидкостной пленки и ее интенсивное перемешивание (отогнутая часть ленты во внутрь трубы обеспечивает функции проволочной спирали), но и позво ляет создать насадки с низкой металлоемкостью, так как толщина ленты можетвыполняться равной 0,05 - 1 мм,упрощение конструкции вызваноустранением стакана с продольными ребрами ипроволочной спирали, установка которых вцилиндрическую трубу весьма трудоемка,Увеличение эффективности (увеличениекоэффициентов массоотдачи) обусловленолучшим перемешиванием жидкостной пленки и более равномерным ее распределением по периметру трубы, устранением с поверхности пленки струй.Наличие цилиндрической трубы, выполненной из витков металлической ленты, установленных в стык плотно друг к другу,выполнение боковой кромки ленты отогнутой внутрь цилиндрической трубы, а отношение ширины неотогнутой части ленты к отогнутой равное 4 - 30 позволяет уменьшить металлоемкость, упростить конструктивное выполнение насадки. и увеличить эффективность.Витки из ленты с отогнутой кромкой образует не только цилиндрическую трубу, но и винтовую спираль, что обеспечивает вращательно-поступательное движение жидкостной пленки, вызывает силу инерции, которая прижимает жидкостную пленку к поверхности трубы и обеспечивает устойчивсе течение жидкостной пленки, высокуюудерживающую способность по жидкости иэффективность,Выполнение витков ленты в стык плотнодруг к другу, например, сваркой, пайкой илисклеиванием устраняет утечку жидкости свнутренней поверхностью трубы, обеспечивая тем самым работоспособность насадкии ее эффективность.Выполнение отношения ширины неотогнутой части ленты к отогнутой, равного4 - 30 позволяет достигнуть максимальныхкоэффициентов массоотдачи (см, фиг. 1)вследствие достижения наибольшего перемешивания жидкостной пленки и ее устойчивого течения.При отношении менее четырех, перемешивания жидкостной пленки при обтеканиивинтовых отогнутых кромок не происходит.При достижении отношения более 30 наповерхности пленки появляется струйноетечение, которое снижает перемешивание,а, следовательно, и эффективность.Выполнение боковой поверхности ленты гофрированной (фиг. 2) обеспечиваетпродольные выступы на внутренней поверхности цилиндрической трубы (подобнуюроль играет стакан с продольными выступами в насадке, принятой за прототип), чтообеспечивает интенсивное перемешиваниежидкости не только в осевом, но и радиальном направлении движения жидкостнойпленки, а, следовательно, и высокую эффективность, Кроме того, наличие гофр обеспечивает жесткость конструкции, чтопозволяет выполнять цилиндрическую трубу с тонкой ленты, а, следовательно, сни-,зить металлоемкость и упроститьконструкцию.Выполнение на отогнутой части лентыпрорези (фиг. 3) позволяет части жидкостипроходить через них и более интенсивноперемешиваться, что увеличивает эффективность (ширина отогнутой части ленты винженерной практике может выполнятьсяравной 0,5 - 15 мм и более).Выполнение угла наклона отогнутой части ленты к поверхности цилиндрическойтрубы под углом а=20 - 90 градусов позволяет обеспечить наиболее устойчивое пленочное течение (без срыва и уноса споверхности пленки жидкости) и достигнутьмаксимальной эффективности.При выполнении угла наклона менее 20снижается эффективность насадки,вследствие уменьшения интенсивности перемешивания жидкостной пленки.Выполнение обеих боковых кромок ленты отогнутыми в противоположные стороныпозволяет обеспечить винтовую спираль навнутренней и наружной поверхности цилиндрической трубы и тем самым обеспечивает интенсивное перемешивание жидкостной пленки, стекающей не только по внутренней поверхности, но и наружной, что обеспечивает увеличение эффективности.Изготовление ленты из полимерного материала, например, тефлона снижает металлоемкость насадки, предотвращает накопление осадков на поверхности цилиндрической трубы.Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не поЗволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия". Таким образом, заявляемая насадка пленочного аппарата соответствует критерию "новизна".На фиг, 1 представлена зависимость коэффициента массоотдачи от отношения В 1/В 2: на фиг. 2 - вид сверху гофрированной боковой поверхности ленты; на фиг. 3 - наличие на отогнутой части ленты прорезей; на фиг. 4 - лента с отогнутой боковой кромкой; на фиг, 5 - насадка пленочного трубчатого аппарата; на фиг, 6 - насадка пленочного трубчатого аппарата с выполнением двухстороннего отгиба боковых кромок ленты.Насадка пленочного трубчатого аппарата состоит из горизонтальной перегородки 1, распределительного патрубка 2 и цилиндрической трубы 3. Цилиндрическая труба 3 выполнена из витков скрученной ленты 4, имеющая отгибы 5, на которых выполнены прорези 6.Диаметр цилиндрической трубы 15 - 20 мм Длина цилиндрической трубы 0,1-3 м Толщина ленты 0,05 - 1 мм Ширина ленты 5 - 200 мм Насадка пленочного трубчатого аппарата работает следующим образом.Жидкость с горизонтальной перегородки 1 поступает в кольцевой зазор, образованный патрубком 2 и цилиндрической 5 10 15 20 25 30 35 40 45 трубой 3, формируется в виде жидкостного кольца, приобретает вращательно-поступательное движение, перемещаясь между винтовыми отгибами 5, а затем в виде жидкостной пленки стекает по внутренней или наружной) поверхности цилиндрической трубы 3, интенсивно при этом перемешиваясь, обтекая отгибы 5 и прорези 6, что приводит к интенсивному массообмену.Таким образом, наличие предложенной авторами насадки пленочного трубчатого аппарата позволяет в два и более раз снизить металлоемкость, упростить конструкцию и увеличить эффективность, что в итоге приводит к снижению себестоимости выпускаемого продукта,ф о р мул а и зоб р ете н и я 1, Насадка пленочного трубчатого аппарата, содержащая цилиндрическую трубу, закрепленную в горизонтальной перегородке, и распределительный патрубок, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения металлоемкости, упрощения конструкции, увеличения эффективности за счет интенсивного перемешивания стекающей жидкостной пленки равномерного ее распределения по периметру трубы, цилиндрическая труба выполнена из витков металлической ленты, установленных встык плотно друг к другу, при этом одна из боковых кромок ленты отогнута внутрь цилиндрической трубы, а отношение ширины неотогнутой части ленты к отогнутой равно В 1/В 2=4+30,2, Насадка поп.1,отл ич а ю ща я ся тем, что боковая поверхность ленты выполнена гофрированной,3. Насадка по и. 1, отл и ч а ю ща я с я тем, что на отогнутой части ленты выполнены прорези.4. Насадка по п, 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что угол наклона отогнутой части ленты к поверхности цилиндрической трубы равен 20-90 О.5, Насадка по и, 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что обе боковые кромки ленты отогнуты в противоположные стороны.6, Насадка по и. 1, отл ич а ю ща я ся тем, что лента выполнена из полимерного материала, например, тефлона.1787483 Составитель Н.ЛукинаТехред М,Моргентал Корректор М,Керецман Редактор Т,Иванова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 23 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5