SU747480A1 - Роторна тепло-массообменна колонна - Google Patents

Description

(54) РОТОРНАЯ ТЕПЛО-МАССООБМЕННАЯ КОЛОННА

1

Изобретение относитс  к оборудованию дл  проведени  массо-теплообмена, а именно к роторным аппаратам, примен емым предпочтительно дл  дистилл ции и ректификации под вакуумом веществ, чувствительных к повышенным температурам.

Известна роторна  пленочна  массо-теплообменна  колонна, содержаща  вертикальный корпус, вертикальный вал, несколько контактных ступеней, укрепленных на валу и образованных лентами, изогнутыми вокруг вала в виде концентрических перфорированных цилиндров, и переточные устройства 1.

Недостатками указанной колонны  вл ютс  провал жидкости с контактных ступеней при скорост х вращени  вала 100- 150 об/мин и неполное смачивание рабочей поверхности контактной ступени при малых плотност х орощени , образованных дл  вакуумной ректификации.

Известна также роторна  тепло-массообменна  колонна, содержаща  вертикальный корпус, вал, установленный по оси корпуса, контактные ступени, укрепленные на валу и выполненные в виде отбортованных спиральных лент с продольными зигами , дел щими ленты на р д смежных по высоте каналов, переточные устройства 2.

Недостатком известной колонны  вл етс  неравномерное распределение жидкости между смежными каналами одной и той же ступени, что например, снижает КПД ступени при работе аппарата в режиме ректификации .

С целью повышени  эффективности тепло-массообмена путем улучшени  распределени  жидкости между смежными по высоте каналами каждой ступени, на концах лент выполнены ступенчатые вырезы, центральные концы лент смежных каналов расположены на различном рассто нии от вала , рабочие торцы переточных устройств размещены у начала лент.

На фиг. 1 изображен общий вид колонны , продольный разрез; на фиг. 2 - конец спиральной ленты аксонометрической проекции .

Колонна имеет вертикальный цилиндрический корпус 1, в котором соосно установлен вал 2 с укрепленными на нем контактными ступен ми 3 и 4. Корпус 1 снабжен патрубком 5 дл  ввода жидкости, нижним патрубком 6 дл  вывода жидкости, нижним патрубком 7 дл  ввода паров и верхним патрубком 8 дл  вывода паров.

Верхн   контактна  ступень 3 выполнена из отбортованных по кра м спиральных лепт 9, не имеюп1.их каких-либо зигов. Вокруг ступеней 3 и 4 на внутренней noiiepxности корпуса 1 укреплены кольцевые карманы 10, сообпдаюпщес  с четырьм  переливными трубопроводами 11 - 14 различной длины, выполненные в виде лотков.

Кажда  из контактных ступеней 4 образована однотипными спиральными лентами 15, снабженными зигами 16, дел щими русло ленты на четыре смежных по высоте канала 17-20. На каждой ленте выполнены вырезы, расположенные таким образом , что центральные концы 21-24 смежных каналов соответственно 17-20 наход тс  на различном удалении от вала 2.

Контактна  ступень 4 может быть снабжена также концентрическими цилиндрическими экранами 25-27, благодар  которым исключаетс  перемешивание между собой струй жидкости, выгружаемых из различных переливных трубопроводов 11 -14

Периферийные концы 28 каналов 17- 20 заужены и расположены в различных поперечных сечени х корпуса 1. Это относитс  также и к каналам, расположенным на одной и той же высоте. Така  конструкци  контактной ступени 4 обеспечивает равномерную турбулизацию пленки жидкости, стекающей по внутренней поверхности корпуса 1. В том случае, когда корпус 1 снабжен снаружи обогревающей рубашкой 29, это нриводит к интенсивному теплообмену в нленке.

Спиральные ленты 5 св заны радиальными ребрами 30 с центральной втулкой 31, установленной на валу 2.

Аппарат работает следуюпдим образом.

Вал 2 приводитс  во вращение. Жидкость через патрубок 5 поступает на зерхнюю контактную ступень, с которой затем сбрасываетс  на стенки корпуса 1 и стекает в кольцевой карман 10. Из кармана 10 жидкость стекает в трубопроводы, (-тотки ) 11 -14. Из лотка 11 жидкость сливаетс  непосредственно на верхний торец ступени 4, попада  затем в каналы 17. Из лотка 12 жидкость стекает в кольцевую полость между цилиндрическим экраном 25 и центральной втулкой 31, попада  затем а каналы 20 ступени 4. Аналогичным образом жидкость из лотков 13 и 14 попадает в смежные каналы 18 и 19 ступени 4. Через периферийные концы 28 смежных каналов 17-20 жидкость сбрасываетс  на внутреннюю поверхность ко)|Г;/ск 1, па которой образуетс  т рбулизойанкк  ..епка жидкости .

Аналогичным образо 1 жи. кость переме1цаетс  п пи;«ней части ко.(. ;)ткуда

через патрубок 6 зывсдктс  на1).

При по,ч,аче греющег.: тара п оубашку 29 пленка жи,;.к(), i poniaioi ,a;i ciciiK/r корiivca 1, испар етс . 1)и гЛом аппарат работает в качестве исиари:с.л .

При работе аппарата и режиме ректификации тепло в рубап ке 29 не пол.водитс . Пары вход т через патрубок 7 и через патрубок 8. ri« CTvreiiHx 3 и 4 происходит коитактирозапке л;ежду парами и н.пепкой жидкости. ороп:аюцей сг1чра:1ьные лепты 15.

Бла одар  ступевчато::г1 в/срезам в спиральнкх ,1ептал расмрс-делепие жидкости между смежными V.,-,W одной и той же ко1- такгной ступг;; :: стапо чтс  стабильным и ра иомернь1;1,

При ректификации sro :1аиво;и;т к увелнчению КПД CTvnet-iK пк 20--3()/п (например,

0,65 вместо 0,50). При iviii алке то 11риводит к ве;1мчению козффицпеьта тсплопере.:1.ачи от |-ор51чсй стенкп .-.ориуса ic пленке жидкости па )5-20 /:; за счет более равномерной турбулизации .лепки стру ми жидкости , сбрас);;:$асмой со с/уиеней на степки корпуса.

Роторпа  теи ю-массооомспна  колоппа, содержаща  вертикальный корпус, вал, усгановлснпый по оси корпуса, контактные ступени, укреплс 1ные валу и зыполпеннь е в виде отбортованных сгиральных лент с продольными загами, ;;.ел п1.имп ленты на р д смежных ио высоте кана; ов и переточпые устройства, оглмчо/о.ас с  тем, что, с целью иовы;пеки  эффективиостч теп;10-массообмеча путем улучшени  распределени  жидкости между смсж1 ыми по высоте капалами каждой cTynsisn, па лент выиолнепы ступенчатые вырсзь, центральные концы лент смежных каналов расположены па различном рассто нии от вала, рабочие торцы переточных устройств раз.мещеиы у начала лепт.

И сто ч 1 и к и и и ф о р м а п и п, прин тые во впимапие при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Хэ 537685, кл. В 01 Д :5/30. 2. Авторское свидетельство СССР по за вке М 1933666/23-26, 08.06.73 (прототии).

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Роторная тепло-массообмепная колонна; содержащая вертикальный корпус, вал, установленный по оси корпуса, контактные ступени, укрепленные на валу и выполненные в виде отбортованных спиральных лент с 35 продольными завами, делящими ленты на ряд смежных по высоте каналов и переточные устройства, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности тепло-массообмена путем улучшения распределения _df, жидкости между смежными по высоте каналами каждой ступени, на концах лент выполнены ступенчатые вырезы, центральные концы лент смежных каналов расположены на различном расстоянии от вала, рабочие торцы переточных устройств разме45 щены у начала лент.

   И сто ч в и к и и н ф о р м а п и и, принятые во внимание при экспертизе

   1. Авторское свидетельство СССР ,Nb 537685, кл. В 01 Д 3/30.

   ¹⁰ 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 1933666/23-26, 08.06.73 (прототип).

   Составитесь А. Тарасов