Контактный элемент для тепло-массообменных аппаратов
Контактный элемент для тепло-массообменных аппаратов, содержит соосно расположенные на расстоянии друг от друга обечайки, снабженные коаксиально расположенными внутри на расстоянии друг от друга переливными трубами, при этом вышерасположенная обечайка выполнена с щелями, снабжена сепаратором, расположенным в верхней ее части и отражателем, под каждой переливной трубой расположен завихритель, завихрители выполнены в виде лопастей обтекаемых форм, лопасти одного завихрителя радиально закреплены к верхней кромке нижерасположенной переливной трубы, а другой завихритель размещен под нижерасположенной обечайки и переливной трубы, при этом верхняя кромка нижерасположенной обечайки выполнена отогнутой вниз, а отражатель выполнен в виде лопастей с закругленными углами, установленными под углом к горизонтальной плоскости, закрепленных снаружи к переливной трубе одними концами на уровне расположения щелей обечайки. Контактный элемент надежен в работе, позволяет расширить диапазон устойчивой работы, снизить гидравлическое сопротивление и повысить производительность. 1 п. ф-лы.
Полезная модель относится к контактным элементам тепло-массообменных аппаратов и может быть использована для проведения процессов ректификации, абсорбции и десорбции в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности.
Известен вихревой аппарат для контакта пара и жидкости, содержащий корпус и расположенные по его высоте на полотне вихревые элементы, каждый из которых окружен цилиндрической обечайкой, в верхней части которой расположен сепаратор, и содержит переливную трубу, размещенную по центру внутри обечайки (см. например, авт. свидетельство SU №182108, B01D 3/26, 1994 г.)
Наиболее близкий по технической сущности является, выбранный заявителем за прототип, контактный элемент для тепло-массообменных аппаратов, содержащий соосно расположенные на расстоянии друг от друга обечайки, снабженные коаксиально расположенными в них на расстоянии друг от друга переливными трубами, при этом вышерасположенная обечайка выполнена с щелями, снабжена сепаратором, расположенным в верхней ее части и отражателем, под каждой переливной трубой расположен завихритель (см. например, патент №20254 RU, B01D 3/30, 2001 г.).
Для известных устройств характерно большое гидравлическое сопротивление и незначительный диапазон устойчивой работы.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель является обеспечение надежности в работе, существенное повышение
производительности контактного элемента по жидкости, расширение диапазона устойчивой работы и снижение гидравлического сопротивления.
Решение поставленной задачи достигается тем, что контактный элемент для тепло-массообменных аппаратов, содержащий соосно расположенные на расстоянии друг от друга обечайки, снабженные коаксиально расположенными внутри на расстоянии друг от друга переливными трубами, при этом вышерасположенная обечайка выполнена с щелями, снабжена сепаратором, расположенным в верхней ее части и отражателем, под каждой переливной трубой расположен завихритель, согласно полезной модели завихрители выполнены в виде лопастей обтекаемых форм, лопасти одного завихрителя радиально закреплены к верхней кромке нижерасположенной переливной трубы, а другой завихритель размещен под нижерасположенными обечайкой и переливной трубой, при этом верхняя кромка нижерасположенной обечайки выполнена отогнутой вниз, а отражатель выполнен в виде лопастей обтекаемых форм, закрепленных снаружи к переливной трубе одними концами на уровне расположения щелей обечайки.
На чертеже изображен продольный разрез контактного элемента для тепло-массообменных аппаратов.
Контактный элемент для тепло-массообменных аппаратов, содержит завихритель 1, выполненный обтекаемой формы, соосно-расположенные обечайки 2, 3, верхняя из которых выполнена с щелями 4, сепаратор 5, соосно расположенные переливные трубы 6, 7, установленные на расстоянии друг от друга и размещенные по центру внутри обечаек. Вышерасположенная обечайка снабжена отражателем 8, выполненным в виде лопастей с закругленными углами, установленными под углом к горизонтальной плоскости, закрепленных снаружи к переливной трубе одними концами на уровне расположения щелей обечайки. Нижерасположенная обечайка снабжена завихрителем, выполненным в виде лопастей обтекаемых форм, лопасти которого закреплены радиально к
верхней кромке нижерасположенной переливной трубы. Верхняя кромка 10 нижерасположенной обечайки выполнена отогнутой вниз.
Контактный элемент для тепло-массообменных аппаратов работает следующим образом:
Пар (газ) поступает в контактный элемент снизу, последовательно закручивается в завихрителях 9 и 1, вступая в контакт с жидкостью, поступающей в контактный элемент сверху через переливные трубы 6, 7 на каждый завихритель. Закрученный на каждом завихрителе поток пара (газа) подхватывает поступающую на завихритель жидкость, которая после контакта с паром отводится из элемента через зазор между обечайками 2, 3 и лопастями завихрителей 1, 9. На верхней обечайке сепарация жидкости из закрученного парожидкостного потока осуществляется дополнительно через прорези 4 и сепаратор 5, а также за счет подкрутки потока с помощью отражателя 8, выполненного в виде лопастей с закругленными углами, установленными под углом к горизонтальной плоскости, закрепленных снаружи к переливной трубе одними концами на уровне расположения щелей обечайки.
Поток пара контактирует на каждом завихрителе с меньшим количеством жидкости, что позволяет увеличить общую производительность по жидкости и расширить диапазон устойчивой работы.
Выполнение верхней кромки нижерасположенной обечайки отогнутой вниз, завихрителей в виде лопастей обтекаемых форм, одни из которых закреплены к верхней кромке нижерасположенной переливной трубы, а другой размещен под нижерасположенными обечайкой и переливной трубой уменьшает гидравлическое сопротивление и повышает надежность в работе. Расположение завихрителей под каждой переливной трубой контактного элемента уменьшает воздействие динамического напора газового потока на струю жидкости, вытекающей несколькими потоками сверху из переливных труб и через зазоры между лопастями завихрителей.
Для уменьшения сопротивления и для увеличения закрутки потока отражатель выполнен в виде лопастей с закругленными углами, установленными под углом к горизонтальной плоскости, закрепленным снаружи к переливной трубе одними концами на уровне расположения щелей обечайки.
Таким образом, совокупность признаков в заявленном устройстве интенсифицирует процесс массообмена и обеспечивает достижение технической задачи, на решение которой направлена полезная модель.
Контактный элемент для тепло-массообменных аппаратов, содержащий соосно расположенные на расстоянии друг от друга обечайки, снабженные коаксиально расположенными внутри на расстоянии друг от друга переливными трубами, при этом вышерасположенная обечайка выполнена с щелями, снабжена сепаратором, расположенным в верхней ее части и отражателем, под каждой переливной трубой расположен завихритель, отличающийся тем, что завихрители выполнены в виде лопастей обтекаемых форм, лопасти одного завихрителя радиально закреплены к верхней кромке нижерасположенной переливной трубы, а другой завихритель размещен под нижерасположенными обечайкой и переливной трубой, при этом верхняя кромка нижерасположенной обечайки выполнена отогнутой вниз, а отражатель выполнен в виде лопастей с закругленными углами, установленными под углом к горизонтальной плоскости, закрепленных снаружи к переливной трубе одними концами на уровне расположения щелей обечайки.
