SU1445743A1 - Heat-mass-exchange apparatus - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к аппаратам дл  проведени  процессов тепломассообмена между жидкостью и газом и позвол ет повысить эффективность, расширить диапазон устойчивой работы аппарата и снизить гидравлическое сопротивление. Тепломассообменный аппарат снабжен вихревыми камерами 10, установленными под нижней трубной решеткой 7 на ка дой контактной трубке 8, при этом кажда  из вихревых камер вьтолнена с крышкой в виде двух профилированных пластин, установленных с зазором и образующих между собой кольцевой канал. Аппарат имеет поддон 9 с переливной трубкой 15 и циркул ционными трубками 14,сое- диненньми с вихревыми камерами 10. 2 нп. .The invention relates to apparatus for carrying out heat and mass transfer processes between a liquid and a gas and makes it possible to increase efficiency, expand the range of stable operation of the apparatus, and reduce the hydraulic resistance. The heat and mass transfer apparatus is equipped with vortex chambers 10 installed under the lower tube sheet 7 on each contact tube 8, and each of the vortex chambers is provided with a lid in the form of two profiled plates installed with a gap and forming an annular channel between them. The device has a pallet 9 with overflow tube 15 and circulation tubes 14, connected with vortex chambers 10. 2 np. .

Description

SS

слcl

ЖиШст. гЬ rh 6ZhiShst. rh rh 6

4ib 4ib СП4ib 4ib Sp

чh

4;four;

0000

Ю /КовкостьU / malleability

)Ku3Kocmt (.1) Ku3Kocmt (.1

Изобретение относитс  к аппаратам дл  проведени  процессов тепломассообмена между жидкостью и газом и может быть применено в химической,фар- мацевтической отрасл х промьшленнос ти, в системах технологического кондиционировани  воздуха и тому подобных , где осуществл ютс  теплообмен- ные и массообменные процессы, в ча- стности испарение жидкости в пленке.The invention relates to apparatus for carrying out heat and mass transfer processes between a liquid and a gas and can be applied in chemical, pharmaceutical industries, in process air conditioning systems and the like, where heat exchange and mass transfer processes take place, in particular evaporation of liquid in the film.

Цель изобретени  - повьшение эффективности , расширение диапазона устойчивой работы аппарата и снижение гидравлического сопротивлени . The purpose of the invention is to increase efficiency, expand the range of stable operation of the apparatus and reduce hydraulic resistance.

На фиг. 1 изображен тепломассооб- менный аппарат, общий вид; на фиг,2 вихрева  камера.FIG. 1 shows a heat and mass transfer apparatus, a general view; Fig 2 vortex chamber.

Аппарат содержит корпус 1 с тангенциальным патрубком 2 дл  ввода . газа, патрубком 3 дл  вывода газа, патрубками дл  подвода 4 и отвода 5 жидкости и патрубком 6 дп  слива отсепарированной жидкости. Внутри корпуса 1 установлены трубные решет- Ки 7, в которые завальцованы контактные трубки 8. Под нижней трубной решеткой установлен поддон 9, под которым на каждбй контактной трубке 8 закреплена вихрева  камера 10,предс- тавл юща  собой конический стакан, стенки которого выполнены с тангенциальными щел ми 11, а крьшка 12 состоит из ДВ5 профилированных пластин , установленных с зазором между собпй, образу  кольцевой канал 13 дл  дополнительной подачи закрученного газового потока в периферийную зону контактной трубки 8. Поддон 9 сообщен с вихревыми камерами 10 при помощи циркул ционных трубок 14, а с ресиверной частью корпуса - переливной трубкой 15t Над каждой контактной трубкой 8 установлен капле- отбойник 16. Дп  подачи в межтруб- ное пространство теплоносител  предусмотрен патрубок 17, а дл  отвода теплоносител  - патрубок 18. Корпус аппарата разборный, отдельные части его соединены при помощи фланцев 19 и 20.The apparatus includes a housing 1 with a tangential nozzle 2 for insertion. gas, nozzle 3 for the gas outlet, nozzles for the inlet 4 and outlet 5 of the liquid and the nozzle 6 dp drain the separated liquid. Inside the body 1, pipe grids 7 are installed, into which contact tubes 8 are rolled. A tray 9 is installed under the lower tube grid, under which a vortex chamber 10 is fixed to each contact tube 8, which is a conical glass, the walls of which are made with tangential holes 11, and the cover 12 consists of DV5 profiled plates installed with a gap between the joint, forming an annular channel 13 for further feeding the swirling gas flow into the peripheral zone of the contact tube 8. The pallet 9 communicates with a vortex with the help of circulating tubes 14, and with the receiver part of the housing - overflow tube 15t. A drip chuck 16 is installed above each contact tube 8. Dp 18 is supplied to the coolant annulus and 18 to discharge the coolant. The device is collapsible, its individual parts are connected with flanges 19 and 20.

Аппарат работает следующим образом ,The device works as follows

Газовый поток, поступающий в нижнюю часть аппарата через тангенциал иый /патрубок 2, приобретает враща- тельное движение и направл етс  к вихревым камерам 10, Пройд  тангенциальные щели 11 конического стакана , газовый поток получает дополнительную подкрутку. При этом одна часть газа идет в рабочую зону вихревой камеры 10, друга  через кольцевой канал 13 попадает в периферийную зону контактной трубки 8, Одновременно жидкость через патрубок 4 поступает в поддон 9, где при помощи переливной трубки 15 поддерживаетс  посто нный уровень. В приосе- вой зоне вихревой камеры создаетс  разр жение, завис щее от расхода газа , благодар  чему жидкость из поддона 9 по циркул ционным трубкам 14 самотеком поступает в рабочую зону каждой вихревой камеры. Таким образом , происходит саморегулирование количества жидкости, вступающей в контакт с газовым потоком.The gas flow entering the lower part of the apparatus through the tangential / nozzle 2 acquires a rotational motion and is directed to the vortex chambers 10. After passing the tangential slots 11 of the conical glass, the gas flow receives an additional twist. In this case, one part of the gas goes to the working zone of the vortex chamber 10, and another through the annular channel 13 enters the peripheral zone of the contact tube 8. In the axial zone of the vortex chamber, a discharge is created depending on the gas flow rate, whereby the liquid from the pan 9 through the circulation tubes 14 flows by gravity into the working zone of each vortex chamber. Thus, self-regulation of the amount of liquid coming into contact with the gas stream occurs.

Сильнозакрученный газовый поток, в рабочем объеме вихревой камеры дробит жидкость на мелкие частицы и вовлекает их в совместное вращение. Образуемый при этом центробежно- барботажный газожидкостный слой характеризуетс  сильно развитой, быст- рообновл емой поверхностью контакта фаз, что обеспечивает высокую интенсивность тепломассообмена на первой .стадии взаимодействи  фаз.Highly swirling gas flow in the working volume of the vortex chamber breaks up the liquid into small particles and involves them in a joint rotation. The centrifugal bubbling gas-liquid layer formed in this case is characterized by a highly developed, rapidly renewed surface of the contact of the phases, which ensures a high intensity of heat and mass transfer at the first stage of interaction of the phases.

Из рабочего объема вихревой камеры газ увлекает жидкость в контактну трубку 8, де происходит втора  стади  контакта фаз, в виде пленки,срывающейс  с кромки крышки 12, и капель , уносимых с поверхности газожидкостного сло . Капельный унос  вл етс  следствием ослаблени  крутки потока в вихревой камере из-за того , что часть кинетической энергии газового потока расходуетс  на бар- ботаж и вращение жидкой фазы.From the working volume of the vortex chamber, the gas entrains the liquid into the contact tube 8, de the second stage of contact of the phases takes place, in the form of a film tearing off the edge of the cover 12, and droplets carried away from the surface of the gas-liquid layer. Drop drift is a consequence of the weakening of the twist flow in the vortex chamber due to the fact that part of the kinetic energy of the gas flow is spent on barbotting and rotation of the liquid phase.

Сильнозвкрученный поток газа,поступающий в периферийную зону контактной трубки 8 через кольцевой канал 13, подхватывает капли жидкости и дробит их на более, мелкие, что спо- . собствует интенсификации процессов межфазного переноса, так как при этом увеличиваетс  поверхность контакта фаз. Таким образом, мелкодис- персный газожидкоствый поток в контактных трубках совершает восход м. . щее вращательное движение. Капли жидкости под действием центробежных сил выпадают на поверхность контактных трубок и растекают-с , образующа с  при этом восход ща  спиральна  пленка интенсивно испар етс . Теплоноситель в межтрубное пространство поступает через патрубок 17 и отводитс  через патрубок 18. Каплеотбойник 16 на выходе из контактных трубок 8 обеспечивает окончательную сепарацию невыпавших капель. Отсепарированна  жидкость отводитс  через патрубок 6. Газ покидает аппарат через патрубок 3. Из ресиверной части аппарата жидкость отводитс  через патрубок 5, Ф о р мула изобретени A strongly swirling gas stream entering the peripheral zone of the contact tube 8 through the annular channel 13 picks up the liquid drops and breaks them up into smaller ones, which is possible. contributes to the intensification of interfacial transfer processes, as this increases the surface contact of the phases. Thus, a finely dispersed gas-liquid flow in the contact tubes makes the sunrise m. rotational motion. Liquid droplets under the action of centrifugal forces fall on the surface of the contact tubes and spread out, forming an upward spiral film intensively evaporating. The coolant enters the annular space through the pipe 17 and is discharged through the pipe 18. The drip catcher 16 at the outlet of the contact tubes 8 provides the final separation of the non-dropping drops. The separated liquid is discharged through the nozzle 6. The gas leaves the apparatus through the nozzle 3. From the receiver part of the apparatus, the liquid is discharged through the nozzle 5, of the invention.

Тепломассообменный аппарат дл  взаимодействи  газа с жидкостью содержащий корпус с контактными трубками , установленными между трубнымиHeat and mass transfer apparatus for the interaction of gas with a liquid comprising a housing with contact tubes installed between the pipe

решетками, патрубки ввода и вывода газа и жидкости, отлич аю- щ и и с   тем, что, с целью повышени  эффективности, расширени  диапа зона устойчивой работы и снижени  гидравлического сопротивлени , он снабжен вихревыми камерами, установ- ленньр и под нижней трубной решеткойgrids, gas and liquid inlet and outlet nozzles are different because they are equipped with vortex chambers, installed under the lower tube sheet, in order to increase efficiency, expand the range of stable operation and decrease hydraulic resistance.

на каждой контактной трубке, при этом кажда  -из вихревых камер выполнена с крышкой в виде двух профилированных пластин, установленных с зазором и образующих между собой кольцевойon each contact tube, with each of the vortex chambers made with a lid in the form of two profiled plates installed with a gap and forming between them an annular

канал, и расположенным над вихревыми камерами поддоном с переливной трубкой и циркул ционными трубками,соединенными с камерами.a channel, and a pallet located above the vortex chambers with an overflow tube and circulation tubes connected to the chambers.

1212

0U9.Z0U9.Z

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Тепломассообменный аппарат для взаимодействия газа с жидкостью, содержащий корпус с контактными трубками, установленными между трубными решетками, патрубки ввода и вывода газа и жидкости, от л и ч ающ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности, расширения диапазона устойчивой работы и снижения гидравлического сопротивления, он снабжен вихревыми камерами, установленными под нижней трубной решеткой на каждой контактной трубке, при этом каждая из вихревых камер выполнена с крышкой в виде двух профилированных пластин, установленных с зазором и образующих между собой кольцевой канал, и расположенным над вихревыми камерами поддоном с переливной трубкой и циркуляционными трубками,соединенными с камерами.A heat and mass transfer apparatus for interacting gas with a liquid, comprising a housing with contact tubes installed between the tube sheets, gas and liquid inlet and outlet nozzles, which is related to the fact that, in order to increase efficiency, expand the range of stable operation and to reduce hydraulic resistance, it is equipped with vortex chambers installed under the lower tube sheet on each contact tube, while each of the vortex chambers is made with a lid in the form of two profiled plates installed with a gap and forming an annular channel between themselves, and a pan located above the vortex chambers with an overflow tube and circulation tubes connected to the chambers.