Розподільник гравітаційної рідинної плівки

Реферат: Розподільник гравітаційної рідинної плівки містить закріплену в трубній решітці вертикальну трубу та розташовану всередині її верхньої частини кільцеву вставку. Між внутрішньою поверхнею вертикальної труби та кільцевою вставкою розміщено кільцевий елемент, виготовлений з ліофільного по відношенню до рідини матеріалу з відкритими порами. При цьому кільцевий елемент розміщено з можливістю контакту його зовнішньої та/або верхньої торцевої поверхні з простором над трубною решіткою. UA 116813 U (12) UA 116813 U UA 116813 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до тепломасообмінного обладнання і може бути використана в плівкових вертикальних кожухотрубних теплообмінниках, випарних і мембранних апаратах хімічної, харчової, теплоенергетичної та інших галузей промисловості. Однією з проблем високоефективних трубчастих плівкових апаратів є складність надійного розподілу рідинної плівки на внутрішній поверхні вертикальних трубчастих елементів. Так, відомий розподільник гравітаційної рідинної плівки, що містить закріплену в трубній решітці вертикальну трубу з верхньою основою над верхньою поверхнею трубної решітки [Мікульонок І.О. Механічні, гідромеханічні і масообмінні процеси та обладнання хімічної технології: підруч. К.: НТУУ "КПІ", 2014. – С. 226, рис. 3.30]. Недоліком цього розподільника є практична неможливість досягнення рівномірного розподілу рідинної плівки по вертикальній трубі, особливо в разі наявності в неї дефектів форми й розмірів. Найближчим аналогом є розподільник гравітаційної рідинної плівки, що містить закріплену в трубній решітці вертикальну трубу та розташовану всередині її верхньої частини кільцеву вставку [Соколов В.Н., Доманский И.В. Газожидкостные реакторы. - Л.: Машиностроение, 1976. - С. 130, рис. 69]. Основним недоліком цього розподільника є істотні труднощі рівномірного розподілу рідинної плівки по вертикальній або майже вертикальній стінці, особливо в разі наявності в неї дефектів форми й розмірів. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити розподільник гравітаційної рідинної плівки, у якому його нове виконання забезпечує рівномірний розподіл рідинної плівки по вертикальній трубі, навіть за наявності збурень потоку рідини в просторі над трубною решіткою, а також дефектів форми й розмірів вертикальної труби. Поставлена задача вирішується тим, що в розподільнику гравітаційної рідинної плівки, що містить закріплену в трубній решітці вертикальну трубу та розташовану всередині її верхньої частини кільцеву вставку, згідно з корисною моделлю, між внутрішньою поверхнею вертикальної труби та кільцевою вставкою розміщено кільцевий елемент, виготовлений з ліофільного відносно рідини матеріалу з відкритими порами, при цьому кільцевий елемент розміщено з можливістю контакту його зовнішньої та/або верхньої торцевої поверхні з простором над трубною решіткою. У Згідно з корисною моделлю, розподільника внутрішню поверхню нижньої ділянки кільцевого елемента виконано зрізаною, а нижню ділянку кільцевої вставки - розбортованою, Згідно з корисною моделлю, верхню основу кільцевої вставки перекрито заглушкою. Наявність між внутрішньою поверхнею вертикальної труби та кільцевою вставкою зазначеного кільцевого елемента забезпечує досягнення рівномірної витрати рідини на виході з нього (його нижньої ділянки) незалежно від збурень потоку рідини в просторі над трубною решіткою, а також наявності дефектів форми й розмірів труби, на якій утворюється рідинна плівка. Це забезпечується завдяки ламінарній течії рідини в порах матеріалу кільцевого елемента, яка згладжує можливі збурення потоку рідини в просторі над трубною решіткою. Виконання внутрішньої поверхні нижньої ділянки кільцевого елемента зрізаною, а нижньої ділянки кільцевої вставки - розбортованою не лише надійно фіксує кільцеву вставку, а й ще більше згладжує потік рідини на виході з кільцевого елемента. Встановлення на верхній основі кільцевої вставки заглушки забезпечує надійне формування плівки за будь якого рівня рідини в просторі над трубною решіткою. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображено: на Фіг. 1 - поздовжній розріз розподільника; на Фіг. 2 і 3 - вид А на Фіг. 1, приклади виконання. Розподільник гравітаційної рідинної плівки містить закріплену в трубній решітці 1 вертикальну трубу 2 та розташовану всередині її верхньої частини кільцеву вставку 3. Між внутрішньою поверхнею вертикальної труби 2 та кільцевою вставкою 3 розміщено кільцевий елемент 4, виготовлений з ліофільного відносно рідини матеріалу з відкритими порами, при цьому кільцевий елемент 4 розміщено з можливістю контакту його зовнішньої 5 та/або верхньої торцевої поверхні 6 з простором 7 над трубною решіткою 1. При цьому внутрішню поверхню 8 нижньої ділянки кільцевого елемента 4 може бути виконано зрізаною, а нижню ділянку 9 кільцевої вставки 3 - розбортованою. Також верхню основу кільцевої вставки 3 може бути перекрито заглушкою 10 (Фіг. 1). Потрапляння рідини простору 7 над трубною решіткою 1 до кільцевого елемента 4 краще здійснювати крізь вирізи 11 (Фіг. 2) або отвори 12 (Фіг. 3) у верхній ділянці вертикальної труби 2. Розподільник працює в такий спосіб. У простір 7 над трубною решіткою 1 безперервно надходить рідина, що підлягає розподіленню на внутрішній стінці вертикальної труби 2 у вигляді плівки. Внаслідок наявності відкритих пор у матеріалі кільцевого елемента 4 рідина поступово рухається в них і досягає 1 UA 116813 U 5 нижньої ділянки кільцевого елемента 4, по якій стікає на внутрішню стінку вертикальної труби 2 з утворенням на ній рівномірної плівки 1. Наявність кільцевої вставки 3 (особливо разом із заглушкою 10) забезпечує потрапляння рідини на внутрішню стінку вертикальної труби 2 лише крізь пори кільцевого елемента 4, що забезпечує плівку рідини зі стабільними параметрами. Корисна модель, нескладна у виготовленні та експлуатації, значно підвищує ефективність і надійність плівкових апаратів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 1. Розподільник гравітаційної рідинної плівки, що містить закріплену в трубній решітці вертикальну трубу та розташовану всередині її верхньої частини кільцеву вставку, який відрізняється тим, що між внутрішньою поверхнею вертикальної труби та кільцевою вставкою розміщено кільцевий елемент, виготовлений з ліофільного відносно рідини матеріалу з відкритими порами, при цьому кільцевий елемент розміщено з можливістю контакту його зовнішньої та/або верхньої торцевої поверхні з простором над трубною решіткою. 2. Розподільник за п. 1, який відрізняється тим, що внутрішню поверхню нижньої ділянки кільцевого елемента виконано зрізаною, а нижню ділянку кільцевої вставки - розбортованою. 3. Розподільник за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що верхню основу кільцевої вставки перекрито заглушкою. 2 UA 116813 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3