Масообмінний аппарат

1 Масообмінний апарат, що містить вертикальний корпус кришку, днище, штуцери для підведення й відведення легкої й важкої фаз, а також закріплені в корпусі стрижні з вільно вста новленими на них кутиками, розташованими горизонтальними рядами вершинами догори, який відрізняється тим, що кутики сусідніх рядів встановлено з кутовим зміщенням один відносно одного 2 Апарат за п 1, який відрізняється тим, що кутове зміщення сусідніх рядів становить 90" 3 Апарат за п 1, який відрізняється тим, що кутове зміщення сусідніх рядів становить 45° 4 Апарат за будь-яким з пп 1-3, який відрізняється тим, що його споряджено генератором коливань кутиків Корисна модель належить до обладнання ХІМІЧНИХ, харчових і споріднених виробництв зокрема до тепломасообмінних апаратів і може бути використана в ректифікаційних і абсорбційних установках Відомий масообмінний апарат, насадковий масообмінний апарат, що містить вертикальний корпус, кришку, днище, штуцери для підведення й відведення легкої й важкої фаз, а також закріплені в корпусі стрижні з вільно встановленими на них обертовими насадковими тілами, виконаними у вигляді надрізаних і скручених пластин [а с СРСР №1678437, МПК5 В01 J19/32, заявл 23 10 1989, опубл 23091991] Зазначений апарат забезпечує досить надійну взаємодію фаз лише за умови відносно великої швидкості суцільної фази, яка забезпечує обертання насадкових тіл В іншому разі, а також за умови оброблення фаз, які спричинюють забруднення елементів апарата, зазначені тіла залишаються нерухомими що суттєво погіршує контакт зазначених фаз При цьому нерухомі насадкові тіла не гарантують "проскакування" оброблюваних фаз одна відносно одної без їх взаємодії, що значно знижує ефективність масообмінного процесу Найближчим, до пропонованого технічного рішення є масообмінний апарат, що містить вертикальний корпус, кришку, днище, штуцери для підведення й відведення легкої й важкої фаз, а також закріплені в корпусі стрижні з вільно встановленими на них кутиками розташованими горизонтальними рядами вершинами догори, при цьому кутики встановлено паралельно один одному [патент України №32340, МПК7 В01 J19/32, заявл 13 04 1999, опубл 15 12 2000] Робота цього апарата, на відміну від аналога, що розглянуто, практично не залежить від властивостей і параметрів оброблюваних фаз, проте завдяки наявності прямолінійних "вертикальних каналів", утворених паралельними кутиками, залишається ймовірність "проскакування" фаз між зазначеними кутиками, що знижує ефективність процесу масообміну В основу корисної моделі покладено задачу вдосконалити масообмінний апарат, в якому нове розташування насадкових тіл забезпечило б надійну взаємодію фаз під час проходження ними апарата Поставлена задача вирішується тим, що в масообмінному апараті, що містить вертикальний корпус, кришку, днище штуцери для підведення й відведення легкої й важкої фаз, а також закріплені в корпусі стрижні з вільно встановленими на них кутиками, розташованими горизонтальними рядами вершинами догори, згідно з пропонованою корисною моделлю новим є те, що кутики сусідніх рядів встановлено з кутовим зміщенням один відносно одного У найприйнятніших прикладах виконання апарата кутове зміщення сусідніх рядів становить 90° або 45" і його споряджено генератором коливань кутиків Використання масообмінного апарата із зазначеними ВІДМІТНИМИ ознаками зменшує до мінімуму наявність прямолінійних "вертикальних каналів", утворених кутиками сусідніх рядів замість О со CM см 2230 прямокутних каналів довжиною до діаметра корпуса апарата залишаються канали багатокутного, квадратного або трикутного поперечного перерізу, максимальний розмір яких дорівнює кроку розташування кутиків в межах одного горизонтального ряду. Зазначені канали, як і весь контактний об'єм під час роботи апарата повністю заповнені оброблюваними фазами, що гарантує високу ефективність процесу масообміну. При цьому гідравлічний опір апарата порівняно з аналогом практично не змінюється. Виконанням кутового зміщення сусідніх рядів кутиків рівним 90° або 45° забезпечується висока ефективність масообміну при невеликому гідравлічному опорі апарата. Спорядження же апарата генератором коливань кутиків забезпечує гарантовані примусові коливання насадкових тіл (кутиків) за будь-яких параметрів і властивостей оброблюваних фаз (густина, в'язкість, швидкість тощо). Сутність корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображено: на фіг.1 - поздовжній розріз масообмінного апарата; на фіг.2 - розріз по А-А на фіг.1, приклад апарата при кутовому зміщенні сусідніх рядів кутиків у 90°; на фіг.З - те саме, при кутовому зміщенні в 45°. Масообмінний апарат містить вертикальний корпус 1, кришку 2, днище 3, штуцери для підведення й відведення легкої 4 і 5, а також важкої 6 і 7 фаз, закріплені в корпусі 1 стрижні 8 з вільно встановленими на них кутиками 9, розташованими го ризонтальними рядами 10 вершинами 11 догори (фіг.1). Кутики 9 сусідніх рядів 10 встановлено з кутовим зміщенням а один відносно одного. При цьому кутове зміщення а сусідніх рядів може становити 90° (фіг.2) або 45° (фіг.З). Апарат також може бути споряджено генератором коливань 12 кутиків 9 (див. фіг.1). Апарат працює в такий спосіб. Легка фаза (газ, пара, рідше рідина) крізь штуцер 4 підводиться в порожнину корпуса 1, а важка фаза (рідина) - крізь штуцер 6. Проходячи контактну частину корпуса 1 і контактуючи при цьому з кутиками 9 фази безперервно змінюють напрямок свого руху, важка же фаза при цьому ще й інтенсивно диспергується, що сприяє збільшенню питомої поверхні фази та ефективному масообміну. Безперервні коливання під дією потоків оброблюваних фаз вільно встановлених на стрижнях 8 кутиків 9 сприяють турбулізації і пульсації цих потоків, а отже підвищують інтенсивність та ефективність масообміну. Генератор коливань 12 забезпечує примусові коливання кутиків 9, що інтенсифікує процес практично незалежно від параметрів оброблюваних фаз. Оброблені фази крізь штуцери 5 і 7 видаляються з апарата. Застосування пропонованої корисної моделі підвищить ефективність масообмінного процесу при незначному гідравлічному опорі контактної частини апарата. А-А Фіг.1 Комп'ютерна верстка Н. Кураєва Фіг.З Підписне Тираж 39 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м. Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Сім'ї Хохлових, 15. м. Київ, 04119