Відцентровий тепломасообмінний апарат

! f ї Відцентровий тепломасообміннии апарат. МПК6 В 01 D 3/30 Винахід відноситься до апаратів для проведення процесів тепломасообміну в система;-: газ (пар) -рідина, і може бути використаний у хімічній, нафтохімічній та ін. галузях промисловості для здійснення процесів, які протікають у відцентровому полі. Відомий відцентровий тепломасообміннии апарат, який має ЦИЛІНДРИЧНИЙ корпус, вхідний та вихідний патрубки, а також встановлений на валу, який обертається, перфорований ротор всередині якого встановлено контактний пристрій, виготовлений іе стрічки шляхом накручування 11 під натягом навколо осі апарату. (Див. Європейську заявку N-0053881, МПК В Di D 3/30, 1982.) Недоліком апарату є низька верхня межа навантажень апарата по рідині і ґаву (.пару). Це пояснюється наступним. Рідина рухається по поверхні стрічки в вигляді плівки. Збільшення швидкості газу, який рухається протитоком рідині, вививає гальмування рідини г послідуючим Е&Чликанкям апарата. ї^ахлинання при незначному збільшенні швидкості руху гага обумовлюється малою відстанню між витками спіралі. Найбільш близьким до запропонованого по технічній суті і досягаемому результату, і прийнятому за протатип є відцентровий тепломасообміннии апарат, який має циліндричний корпус, вхідний тз вихідний патрубки, а також встановлений на валу який обертається, перфорований ротор , всередині якого встановлено контактний пристрій виготовлений у , вигляді кільцевого пакету, який складається із радіально встановлених гофрованих пластин з трапецевиднши діагональними гофрами ЦЦив. ав. СБ. СССР N-1825638, МІЖ В 01 D 3/30, 1992.) Наявність в апараті контактного пристрою такої конструкціі Е порівнянні г аналогом дає Ї&КЛИВІСТЬ роботи апарата при більш високих швидкостях руху контактуючих фаз. Однак контакт фаз здійснюється при протиточному руху потоків гага та рідини, в силу чого збільшення навантажень по рідині і газу викликає винос краплевоі рідини щэ веде до , зниження ефективності протікання процеса. Тому одним з недоліків цього апарата є те, що він працює при порівняно невеликих навантаженнях по контактуючим фазам. В основу винаходу поставлена задача розробки відцентрового тепдома сообмінного апарата в якому за рахунок особливостей виконання контакт ного пристрою забеспечується однонаправденість руху контактуючих фаз на кожній з тарілок, що дозволяє проводити процес теплпмаспобміну при більш високих навантаженнях по рідині і гагу, расширивши таким чином діапазон робити апарату. При цьом1/ в значній мірі гбідьиуєтьоя інтенсивність процесу масообміну. Поставлена задача вирішуєтезя тим, що з відцентровому апараті, який має цияіндрігчний корпус, вхідний та вихідний патрубки, а також встансвлении на ваг/, який обертається, перфорований ротор всеедикі якогс встановлено контактний пристрій виготовлений в вигляді набора кільцевих тарілок t растошсваніїк одна відносно другої на відстані, в просторі якого разміщені зливні кармзни, і полотно кожної тарілки виготовлено з листа на якому під прямим кутом до основи тарілки і по холу руку рідин:' Е шаховому порядку прорізані та відігріті вгору на однаковий кут направляючі пелюстки в формі ягика. Крім того, направляючі пелюстки повернуті в напрямку гакрутки газового потеку* Егияаріїстанкя езпропоноЕаногс апарата Б сукупності в усіма суттєвими ознаками, включаючи ВІДМІННІ, а саме особливостями виконання контактного пристрою дозволяє створювати такі умови при яких рух рідини на КІЛЕЦЬовій тарілці забезпечуєтеся як відцентревой силою, яка стверузться оСерташшся ротором так і гагом ідо проходить Енапрнмку прорізаних нз кожній тарілці пелюстків, шэ значно інтенсифікує масообмін. Is-га особливостей Еііконання пелюстків, и: конфігурації і раеміщення ка полотні тарілки, гаг, який поступає в апарат., виходить на тзрілку в напрямку близькомі' до напрямку руху рідини, що рогводяе органігпнувзтп однонаправліений рук ФЕЄ на тарілці, який ззбегпечує зменшення поЕгдоачснього переміщування та гншує винос краплевсі рідини. Пе в озою чергу дозволяє забезпечити роботу апарата при більш висеких навантаженнях пс рідині і гагу , то сприяє розширенню його робочого діагзгзну. Крім ТЭГО, при збільшенні швидкості гага SIH, прспітовхуючп рідину ЗЗДСЇД тарілки, збільшує швидкість останньої, ж> позяоляе інтенсифікувати контакт фаз, за рахунок гбільдіення пропускної МОЖЛИВОСТІ апарату, що позитивне позначається нн ефективності процеса масообміну расши, ренні діапазону нзнантачень зпзрата пс рідині і rasy. Еикс-нання пелюстків на полотні тарілки повернутими в напрямку закрутки гаеоЕг-го потоку сприяє, по-пер^е, підсиленню накрутки рідини ев рачунс-к втткорле-тання кінетичної енергії гегу, знижаючи при цьом^/ енерГЄТЇЇЧНІ затрати кз отворенн^ відцентрового поля необхідного для ефективного протікання процесу масообмін1/; по-друге, приводить до зменшення гідравлічного спору сприяючи расширению діапазону роботи апарата при гмекяенкі енергетичних витрат поЕ'яеаних з подачею кзнтачтузочкх фаг. На флг.'і показаний позгдевжнип регріа відцентрового маоообмінного апарата; ка фиг.2 - поперечний розріз апарата; на фиг.З - роеміщення пелюстків на полотні тарілки; на фиг.4 - форма пелюстків; на фиг.5 виконання пелюстків повернутими в напрямку накрутки газа. Апарат має циліндричний корпус 1 з встановленим в ньому на валу 2 перфорованим ротором 3. Всередині ротора 3 совісно встановлені по його висоті КІЛЬЦЬОЕІ тарілки 4. Тарілки 4 розташовані одна відносно другої на відстані, £ просторі якого розташовані зливні кармани 5. На полотні кожної тарілки 4 по коду руху рідини прорізані в шаховому порядку і відігнуті вгору на однаковий кут, ноприклад 20е, направляючі пелюстки 8 Е формі язика. Для подачи рідини всередину ротора 3 є патрубок 7. ОороблюЕанніш газ вводиться в апарат черев тангенційний патрубок 8. Патрубки 9 і 10 назначені для виводу ЕІЛЯОЕІДНО відпрацьованої рідини і гагу, що проконтзктував. Ущільнення 11 служить для уникнення проскока газу між ротором 3 і корпусом 1. Тепломасообмікний апарат працює таким чином: Рідина до робочого об'єм*/ апарату подається по патрубку ?. Всередині обертаючогося ротора 3 закріпленого на валу 2 обертальний рух передз&тьея рідині. Рідина рухаючись по тарілці 4 контактує в інтенсивному режимі з тагом, який вводиться в апарат черег тзнгенційний патру бок 8 й рухається всередині ротора S протитоком рідині. Ущільнення 11 перешкоджає проскоку газу між ротором 3 і корпусом 1. Ів-еа невеликого куту відгибу направляючих пелюсток 5 доступаючий газ виходить на тарілку 4 в напрямку близькому до напрямку руху рідини тобто на , тарілці 4 виникає однонаправлений рух фаз, що виключає повздовжнє переміщування і гменшує винос краплевої рідини. Це дає можливість апарату працювати при більш високих навантаженнях по рідині і газу При малих . навантаженнях пс гагу рідина утворює ка тарілці 4 равномірний барботажккй шар. При збільшенні швидкості газу відбувається ежектування рідини, яка диспергується гаговим потоком на дрібні краплі і відкидається уздовж тарілки 4 до слідуючих прорізей під пелуоткамп 6, де процес взаємодії газа і рідини повторюється За рахунок кінетичної . енергії газа швидкість рідини на тарілці 4 вростає. Данний режим роботи тарілки 4 характеризується тим, ідо рідина є дисперсною фагою, а гаг - суцільною і контактування рідини і гага здійснюється на поверхні крапель і бризок. Такий режим роботи дозволяє за рахунок збільшення пропускної здібності різко підвищити навантаження по рідині і газу в апаратах Еідцентрової дії. Виконання пелюсток б поверненути в напрямку закрутки газового потока забезпечує проходження газа через прорізі під пелюстками 6 майже без порушення природнього напрямку його руку тим самим знижується , гідравлічний опір тарілки 4 і апарату в цілоьу. При проходженні ґава уеден* повернених пелюстків п частина izcvo кінетично: енергії передається рідині, придаючи їй обертальний рук на кожній тарілці 4. Це еаСеепечув економію енергії, яка затрачується ка гтвсрення відцентрового поля, необхідного для ефективного протікання процесу. Рідина, прскснтактунанЕИ на тарілці 4 попадає в переливний карман 4 тз під лієк: відцентрової сили перетікає до слідуючої тарілки 4, де повторюється її вваємодія г гагсм. Гзз інтенсивна прсконтактугЕзшк, відводиться є апарату -іерез латрубок 9. йикоркстання гапропоновоного апарата догволяе проводити процес теп ломасосбгліну при гнзчном^/ ебільшенні нанзнта^ень по газу та рідин: при вменшанні гідравлічного опору, завдяки створенню режшла прямотока на тарілках. Використання запропонованого апарата також да можливість ? проводити процес тепломссообміну гага в забрудненою рідиною. заявник: Проректор по НДР С З. А. XBC-DOCT Відцентровий тепломасообмінний апарат пар ч. рідина Фиг. 1 Автори: Пляцук В.Я. Стороженк До. Лазненко Відцентровий тепломасообмінний апарат пар Фиг. 2 ФИГ, 4 Фиг. 3 - напрямок закрутки газа . Фиг. 5 Автори: Л.Д. Плянук В Я. Стороженко Д.О. Лазненко