Контактний масообмінний пристрій

1. Контактний масообмінний пристрій, який має корпус, виконаний у вигляді двох порожнистих 3 Однак і цей пристрій все ще не забезпечує максимальної ефективності процесів тепломасообміну. В основу винаходу покладено завдання створити контактний масообмінний пристрій, який дає можливість забезпечити максимальну ефективність тепло-масообміну. Поставлене завдання розв'язується в контактному масообмінному пристрої, який має корпус, виконаний у вигляді двох порожнистих тіл зі змінними поперечними перетинами, наприклад, у вигляді труб Вентурі, поздовжньо зрізаних по бокових поверхнях, з'єднаних зрізаними ділянками з утворенням гребенів і закритих, принаймні, з одного торця, а також патрубки уведення й виведення компонентів; згідно з винаходом, поперечні перетини порожнистих тіл мають форму кривих зі змінними радіусами кривизни, наприклад, еліпсів. Великі осі еліптичних поперечних перетинів розташовані під кутом один до одного, наприклад, під прямим кутом. Площі поперечних перетинів у межах однієї й тієї ж січної площини, перпендикулярної поздовжній осі пристрою мають різну величину. Відмінною ознакою пристрою, що заявляється, є: - поперечний перетин порожнистих тіл має форму кривих зі змінними радіусами кривизни, наприклад, еліпсів. Додатковою відмінною ознакою є те, що великі осі еліптичних поперечних перетинів розташовані під кутом один до одного, наприклад, під прямим кутом. Додатковою відмінною ознакою також е те, що площі поперечних перетинів у межах однієї й тієї ж січної площини, перпендикулярної поздовжній осі пристрою, мають різну величину. Виходячи з описаного рівня техніки, випливає, що вказані ознаки є новими. Завдяки тому, що поперечні перетини порожнистих тіл мають форму кривих зі змінними радіусами кривизни, наприклад, еліпсів, забезпечується зміна швидкостей обертання частинок потоків, що взаємодіють, не тільки в осьовому, але й в тангенціальному напрямках, що сприяє інтенсифікації процесів тепло-масообміну. На Фіг.1 подано загальний вигляд пристрою, на Фіг.2 - розріз по А-А, на Фіг.3 - загальний вигляд пристрою, який має два конфузора, дві горловини і один загальний дифузор, на Фіг.4 - поперечний перетин пристрою, в якому великі осі еліптичних перетинів співпадають, на Фіг.5 - поперечний перетин пристрою, в якому великі осі еліптичних перетинів розташовані під кутом 90°, на Фіг.6 - попе 80282 4 речний перетин пристрою, в якому еліптичні перетини порожнистих тіл мають різну величину. Контактний масообмінний пристрій має корпус, виконаний у вигляді двох порожнистих тіл у вигляді труб Вентурі, кожна з яких має конфузор (1 та 1'), горловину (2 та 2') і дифузор (3 та 3'). Труби Вентурі зрізані поздовжньо по бокових поверхнях і з'єднані зрізаними ділянками між собою з утворенням гребенів 6 у місцях з'єднання. На протилежних кінцях пристрою розташовані патрубок уведення компонентів, що змішуються 4, та патрубок виведення потоків, що проконтактували 5. У поперечних перетинах труби Вентурі мають форму кривих зі змінними радіусами кривизни, наприклад, еліпсів. Контактний масообмінний пристрій може бути виконаний так, що великі осі еліптичних поперечних перетинів розташовані під кутом один до одного, наприклад, під прямим. Контактний масообмінний пристрій може бути виконаний так, що площі поперечних перетинів у межах однієї й тієї ж сікучої площини, перпендикулярної поздовжньої осі пристрою, можуть мати різну висоту. Контактний масообмінний пристрій працює таким чином. Змішувані потоки надходять до змішувача крізь патрубок 4 до конфузорів 1 та 1', де розподіляються на два гвинтових потоки з протилежними напрямками обертання. Рухаючись вздовж корпуса пристрою, потоки багатократно перетинаються і взаємно проникають один в одного під впливом відцентрових сил у місцях з'єднання труб Вентурі. Оскільки в осьовому напрямку корпус пристрою має форму звужувально-розширювального каналу, а в поперечних перетинах форму зрізаних еліпсів, швидкості обертання частинок потоків, що взаємодіють, будуть змінюватись не тільки в осьовому напрямку (за рахунок зміни розмірів площ поперечних перетинів корпусу пристрою), але й в тангенціальному (за рахунок того, що поперечні перетини корпусу мають форму кривих зі змінним радіусом кривизни). При цьому зміна швидкостей обертання частинок будуть обернено пропорційно їхнім масам (у відповідності з іншим законом Ньютона). Але, через те, що маси частинок рідини і газу можуть відрізнятися в сто і більше разів, то, отже, між частинками виникатимуть високі відносні швидкості не тільки в осьовому, але й в тангенціальних напрямках, внаслідок чого інтенсифікуються процеси тепло-масообміну. Потоки, що проконтактували, виводяться з пристрою крізь патрубок 5. Техніко-економічні переваги пристрою, що заявляється, у порівнянні з пристроєм-прототипом, полягають у забезпеченні максимальної ефективності тепло-масообміну. 5 Комп’ютерна верстка В. Клюкін 80282 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601