Контактний пристрій відцентрового тепломасообмінного апарата

1 Контактний пристрій відцентрового тепломасообмінного апарата, що виконаний з горизонтальних дископодібних пластин, який відрізняється тим, що в горизонтальних дископодібних пластинах виштампувані і відігнуті під кутом 90° до поверхні пластини прямокутні лопаті, пластини розташовані одна над одною з поворотом відносно одна одної 2 Пристрій по п 1, який відрізняється тим, що канали для протитечійного проходження контактуючих середовищ, утворені прямокутними лопатями, мають форму, що додає рідині значне прискорення в напрямку обертання 3 Пристрій по пп 1, 2, який відрізняється тим, що виконаний з матеріалу, що може змочуватися рідиною Винахід відноситься до елементів відцентрових тепломасообміних апаратів і призначений для здійснення тепломасообміних процесів, які здійснюються у відцентровому полі Відомий контактний пристрій [патент Великобританії № 757149 кл 55(2), 1956 р ] , який виконано з гофрованих горизонтальних пластин і він працює в такий спосіб Рідина, подана усередину контактного пристрою під дією відцентрового поля, що збуджується обертанням ротора, проходить по гофрованих пластинах радіальне назовні При цьому гофри відіграють роль турбулізаторів, як для рідини, так і для газової фази, що йде назустріч Горизонтальні пластини виконуються з тканої металевої сітки і з листового матеріалу Недоліками цього пристрою є - малий вільний об'єм, що призводить до неможливості використання цієї конструкції контактного пристрою в роботі з промислове забрудненими середами, тому що існує небезпека залипання або засмічення простору між пластинами, - обмежений діапазон роботи з в'язкими рідинами, що призводить до «захлинання» апарата при незначних навантаженнях Найбільш близьким по технічній сутності і результату, який досягається, до об'єкта, що заявляється, є конструкція контактного пристрою типу «лопатне колесо» [Н Brauer «Stoffaustausch Maschinen» «Chem -Ing -Tech», № 58, 1986 p crop 103, мал, 14], що складається з двох розміщених паралельно кругових дисків, між якими передбачені лопаті, вигнуті на зразок спіралі Недоліками цього пристрою є - нерівномірний розподіл рідини по висоті лопатевого колеса, що призводить до неповного використання контактної поверхні, - підвищене бризквіднесення за рахунок можливості вільного витання капель Задачею даного винаходу є підвищення продуктивності й ефективності тепломасообміну за рахунок збільшення поверхні контакту фаз, а також можливість застосування пристрою для роботи з забрудненими рідинами і в'язкими середами Для рішення поставленої задачі контактний пристрій, виконаний з горизонтальних дископодібних пластин, згідно з винаходом, в горизонтальних дископодібних пластинах виштампувані і відігнуті під кутом 90° до поверхні пластини прямокутні лопаті, пластини розташовуються одна над одною з поворотом відносно одна відносно другої, також канали для протитечійного проходження контактуючих середовищ, створювані прямокутними лопатями мають форму, що додає рідини значне прискорення в напрямку обертання, крім того, контактний пристрій виконаний з матеріалу, що може змочуватися рідиною На фіг 1 зображений загальний вид відцентрового тепломасообміного апарата в якому використовуєтеся наведений контактний пристрій На фіг 2 показано контактний пристрій (Аксо О о ю СО ю 53500 нометрична проекція) Контактний пристрій 1 поміщається в перфорований ротор 2, розташований у корпусі 3 відцентрового тепломасообміного апарата (Фіг1) Перфорований ротор 2 установлений на консольному валу 4 В апараті передбачений розподільний пристрій 5 Корпус 3 забезпечений штуцером уведення газової фази 6, штуцером відводу рідкої фази 7, осьовою трубою 8 і патрубком відводу запірної рідини 9 Перфорований ротор 2 ущільнюється рідинними ущільненнями 10 Контактний пристрій 1 (фіг 2) складається з горизонтальних дископодібних пластин 11 у який виштампувані і відігнуті під кутом 90° до поверхні пластини прямокутні лопаті 12 Пластини 11 укладаються одна на одну з поворотом одна щодо одної, і поміщаються в ротор 2 Контактний пристрій працює в такий спосіб Газова фаза подається в апарат через штуцер 6 і надходить на периферію ротора 2 Рідка фаза, яка обробляється, надходить в апарат через розподільний пристрій 5 на внутрішню поверхню контактного пристрою 1 При подачі зрошення на контактний пристрій 1 ущільнення 10 наповняються запірною рідиною, що являє собою оброблений продукт Запірна рідина утримується в ущільненнях 10 відцентровою силою, що розвивається за рахунок обертання перфорованого ротора 2 Стиснуте кільце рідини в ущільненні 10 запобігає прямому проходженню газу з труби 6 у трубу 8 і від проходження в атмосферу по валу Надлишок замикаючої рідини скидається в корпус апарата і відводиться через патрубок 9 Газова фаза рухається радіальне від периферії до центра ротора 2 через контактний пристрій 1 і, пройшовши його, відводиться через осьову трубу 8 Рідина у виді тонких турбулентних плівок і капель протікає з великою швидкістю крізь контактний пристрій 1, де взаємодіє з газом, що рухається протиточно За рахунок обертання ротора 2 на рідину діють високі відцентрові прискорення в радіальному напрямку Краплі, що утворяться на гострих крайках лопатей 12, злітають майже радіально назовні і попадають на сусідню лопать Таким чином, при обертанні краплі, що зриваються з гострих крайок лопатей 12, підхоплюються наступними лопатями Під ВПЛИВОМ коалесценції з крапель утвориться рідинна плівка, що під дією відцентрової сили стікає до наступного прорізу, де знову розпорошується Крім того, рідина перерозподіляється як по усій висоті контактного пристрою, так і по горизонтальній площині на різних рівнях При цьому канали, утворені лопатями 12, дозволяють створювати велику поверхню контакту фаз і можливість и періодичного відновлення У контактному пристрої 1 газ проходить уздовіж каналів, обмежених лопатями 12 і горизонтальними дископодібними пластинами 11, тобто газ проходить через ряд осередків, у яких рідина у виді турбулентних плівок і крапля розподілені в горизонтальному і вертикальному напрямках, у результаті чого відбувається ефективний контакт між фазами При великих швидкостях газу останній впливає на траєкторію руху крапля і плівок, ВІДПОВІДНО продовжуючи газорідинний контакт З метою повного завантаження контактного пристрою 1 і виключення «мертвих зон» лопаті 12 розсікають усю поверхню фазової взаємодії на однакові ділянки, тобто виконується задача рівномірного розподілу масового потоку в одиниці об'єму, що у свою чергу веде до збільшення ефективності тепломасопереноса Лопаті 12 є основними елементами, призначеними для взаємного перемішування і турбулізації фаз Контактний пристрій 1 у цілому являє собою горизонтальні дископодібні пластини 11, розділені вертикальними лопатями і, ВІДПОВІДНО, складається з великого числа паралельних і послідовних масообміних елементів Контактний пристрій відповідає вимогам, що пред'являються до контактних пристроїв швидкісних відцентрових тепломасобміних апаратів механічна МІЦНІСТЬ, корозійна СТІЙКІСТЬ, розвита питома поверхня, великий вільний обсяг Також запропонована конструкція дозволяє переробляти забруднені середовища і не вимагає попереднього очищення сировини Використання дійсного пристрою при проведенні тепломасообміних процесів значно підвищить продуктивність і ефективність тепломасообміна за рахунок рівномірного розподілу і турбулізації контактуючих фаз, збільшення поверхні контакту Контактний пристрій як елемент відцентрового тепломасообміного апарата може знайти застосування в ХІМІЧНІЙ, нафтохімічній, фармацевтичній і суміжній галузях промисловості для проведення процесів абсорбції, десорбції, ректифікації й екстракції 53500 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24