SU1556704A1 - Тепломассообменный аппарат - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к аппаратурному оформлению процессов тепломассообмена, протекающих в системе газ (пар) - жидкость, и может быть использовано дл  проведени  абсорбции, десорбции, охлаждени  и очистки газов в химической, нефтехимической и смежных отрасл х промышленности. Цель изобретени  состоит в повышении эффективности тепломассообмена и надежности работы аппарата за счет пульсирующей подачи жидкости. Аппарат содержит вертикальный корпус 1, трубы 2 с распределител ми 15, распределительную камеру 3. Распределительна  камера 3 содержит кольцевой карман 4, направленный свободными кромками 5 вниз, дополнительную цилиндрическую обечайку 6, установленную с зазором к корпусу распределительной камеры, а также распределительный диск 7 с перфорацией 8 в периферийной части и с центральным патрубком 9 дл  прохода газа. Распределительный диск 7 в сочетании с дополнительной цилиндрической обечайкой 6 образуют приемный карман дл  жидкости 10, соединенный с плоскостью трубной решетки кольцевым сифонным каналом 11. Межтрубное пространство аппарата служит дл  подачи теплоносител . Устройство распределительной камеры обеспечивает пульсирующую подачу жидкости в трубы 2, где пленка жидкости опускаетс  вниз в режиме нисход щего пр мотока с газом. Скорость газа в трубах 2 до 20-30 м/с. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

рат содержит вертикальный корпус 1, трубы 2 с распределител ми 15, распределительную камеру 3. Распределительна  камера 3 содержит кольцевой карман 4, направленный свободными кромками 5 вниз, дополнительную цилиндрическую обечайку 6, установленную с зазором к корпусу распределительной камеры, а также распределительный диск 7 с перфорацией 8 в периферийной части и с центральным патрубком 9 дл  прохода газа. Распределительный диск 7 в сочетании с

дополнительной цилиндрической обечайкой 6 образуют приемный карман дл  жидкости 10, соединенный с плоскостью трубной решетки кольцевым сифонным каналом 11. Межтрубное пространство аппарата служит дл  подачи теплоносител . Устройство распределительной камеры обеспечивает пульсирующую подачу жидкости в трубы 2, где пленка жидкости опускаетс  вниз в режиме нисход щего пр мотока с газом. Скорость газа в трубах 2 до 20-30 м/с. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относитс  к аппаратурному оформлению процессов тепломассо- обмена, протекающих в системе газ (пар) - жидкость, и может быть ис- цользовано дл  проведени  абсорбции, десорбции, охлаждени  и очистки газов в химической, нефтехимической и смежных отрасл х промышленности в частности в производстве серной кислоты на стадии абсорбции триоксида серы.

Цель изобретени  - повышение эффективности тепломассообмена и надежности работы путем турбулизации v стекающей пленки пульсирующей подачей жидкости.

На чертеже приведена верхн   част тепломассообменного аппарата, продольный разрез.

Аппарат содержит корпус 1, трубы 2 внутреннего тепломассообменника и распределительную камеру 3. Распределительна  камера содержит кольцевой карман 4, направленньй свободными кромками 5 вниз, дополнительную цилиндрическую обечайку 6, установ1 ленную с зазором к корпусу распреде- лительной камеры, а также распределительный диск 7 с перфорацией 8 в периферийной части и с центральным пат рубком 9 дл  прохода газа. Распределительный диск 7 в сочетании с дополнительной цилиндрической обечайко 6 образуют приемный карман 10 дл  жидкости сообщенный с плоскостью трубной решетки кольцевым сифонным каналом 11.

В верхней части распределительной камеры расположены штуцеры 12 и 13 дл  ввода газа и жидкости. Дл  обеспечени  пленочного течени 

30

20 25

д§

35

40

50

55

жидкости на каждой из теплообменных труб 2, концы которых закреплены в трубной решетке 14, установлены индивидуальные распределители 15 (например, щелевого типа).

Корпус 1 аппарата снабжен штуцерами 16 дл  подвода и отвода теплоносител  в его межтрубное пространство (на чертеже показан один).

Газ в аппарат может подаватьс  как снизу, так и сверху, поэтому в аппарате в принципе возможен как нисход щий пр моток фаз, так и их противоток .

Устройство работает следующим образом .

Реакционна  жидкость и газ подаютс  в аппарат пр мотоком. Реакционный газ через штуцер 12 подаетс  Б распределительную камеру 3 и далее проходит через центральный патрубок 9 распределительного диска 7 и равномерно распредел етс  по всему сечению аппарата.

Реакционна  жидкость через штуцер 13 поступает в распределительную камеру 3, в приемный карман 10 на распределительном диске 7. Далее через перфорацию 8 часть жидкости поступает на трубную решетку 14 и, проход  через распределители 15, стекает по трубам 2 в виде пленки, где жидкость взаимодействует с газовым потоком.

При больших нагрузках по жидкости нар ду с посто нным орошением через перфорацию 8 в распределительном диске 7 по кольцевому сифонному каналу 11 происходит пульсирующа  подача жидкости на трубную решетку 14 и далее в трубы 2.

Пульсации орошени  создаютс  таким образом.

Вначале в приемном кармане 10 имеетс  уровень жидкости достигающий нижних кромок 5 кольцевого кармана 4. Жидкость по кольцевому сифонному каналу 11, образованному корпусом 1 и дополнительной цилиндрической обечайкой 6, не проходит. По мере поступлени  жидкости из штуцера 13 уровень ее поднимаетс  до верхней кромки дополнительной цилиндрической обечайки 6 и начинает перетекать через нее. Далее все сечение кольцевого сифонного канала 11 заполн етс  жидкостью . Происходит запуск устройства.

В короткий промежуток времени жидкость кольцевой струей сбрасываетс  на трубную решетку 14, что сопровождаетс  повышением ее уровн  и увеичением , подачи в трубы 2. При этом жидкость на диске 7 снова падает до уровн  нижней кромки 5 кольцевого кармана 4. Поступление жидкости по сифонному кольцевому каналу 11 прекращаетс . Поскольку жидкость продолжает поступать из штуцера 13, уровень ее вновь поднимаетс  и описанный цикл повтор етс . Этому соответствует циклическое изменение сло  жидкости на трубной решетке, а значит ульсирующа  подача жидкости в трубы 2.

Пульсирующа  подача жидкости обесечивает более качественное орошение, при котором сухих участков теплооб- енной поверхности труб не остаетс . Пульсирующа  подача орошени  до- олнительно турбулизирует стекающую пленку, нарушает пристенную ламинарную структуру, усиливает волнообразование , что способствует повышению эффективности тепломассообмена и надежности работы аппарата.

Таким образом, использование предагаемого аппарата обеспечивает по равнению с известными за счет пульирующей подачи жидкости повышение

эффективности тепломассообмена, уменьша  размеры, а значит и металлоем- кость аппарата, повышение надежности работы аппарата, увеличива  межремонтный пробег и увеличива  срок его службы.

Кроме того, конструкци  аппарата проста и технологична, отсутствуют какие-либо подвижные части. Создание пульсаций не требует подвода полнительной энергии извне.

Указанные преимущества позвол ют сократить расходы, как на изготовление , так и на последующую эксплуатацию аппарата, за счет чего снижаетс  себестоимость выпускаемой продукции.

Claims (2)

1.Тепломассообменный аппарат, включающий корпус с вертикальными теплообменными трубами, размещенными в трубных решетках, и распределительную камеру с кольцевым карманом, с отбортованными кромками, патрубки дл  газа и жидкости, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности тепломассообмена и надежности работы за счет пульсирующей подачи жидкости, кольцевой карман размещен в верхней части распределительной камеры и направлен кромками к трубной решетке, при этом распределительна  камера снабжена установленной с зазором к корпусу дополнительной цилиндрической обечайкой, котора  верхней своей кромкой заглублена.внутрь кармана

и снабжена установленным в ней диском с размещенными над ним патрубком дл  прохода газа с образованием дополнительного приемного кармана, который сообщен с полостью над трубе ной решеткой кольцевым сифонным каналом .

2.Аппарат по п. 1, отличающийс  тем, что диск снабжен перфорацией.

5

0