SU969303A1 - Apparatus for heat- and mass exchange and for wet dust collection - Google Patents

Description

(54) АППАРАТ ДЛЯ TEПЛO/V ACCOOБMEHA И МОКРОГО ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ(54) MACHINE FOR TEPLO / V ACCOOBMEHA AND WET DUSTING

1one

Изобретение относитс  к аппаратурному оформлению процессов тепломассообмена, таких как абсорбци , ректификаци , и мокрого пылеулавливани  и может найти применение в химической и смежных с ней отрасл х промышленности.5The invention relates to the instrumentation of heat and mass transfer processes, such as absorption, rectification, and wet dust collection, and may find application in the chemical and related industries of the industry.5

Известен тепломассообменный аппарат, включающий корпус, внутри которого установлено контактное устройство, выполненное в виде оснований, соединенных между собой непроницаемой перегородкой 1.,QKnown heat and mass transfer apparatus, comprising a housing within which a contact device is installed, made in the form of bases interconnected by an impenetrable partition 1., Q

К числу недостатков данного аппарата относитс  низка  эффективность проведени  процесса тепломассообмена вследствие малой движущей силы процесса ввиду того, что второй иЛи последующий потоки газа (пара) контактируют со всем количеством 15 жидкости, котора  ранее взаимодействовала с первым потоком газа (пара).The disadvantages of this apparatus are the low efficiency of the heat and mass transfer process due to the low motive power of the process due to the fact that the second EHE subsequent gas flows (steam) are in contact with the entire amount of 15 liquids that previously interacted with the first gas flow (steam).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  тепломассообменный аппарат, включающий корпус, Q внутри которого установлено контактное устройство, выполненное в виде верхнего и нижнего оснований, соединенных между собой непроницаемой перегородкой, делитель жидкостного потока 2.The closest to the proposed technical essence is a heat and mass transfer apparatus, comprising a housing, Q within which a contact device is installed, made in the form of upper and lower bases, interconnected by an impenetrable partition, liquid flow divider 2.

Недостатками известного тепломассообменного аппарата  вл ютс  ненадежность в эксплуатации, сложность конструкции, котора  включает систему трубопроводов, арматуру , контрольно-измерительные приборы, с помощью которых происходит регулирование подачи требуемого количества жидкости на основании контактного устройства.The disadvantages of the known heat and mass transfer apparatus are unreliability in operation, the complexity of the design, which includes the piping system, fittings, instrumentation, through which the flow of the required amount of fluid is controlled based on the contact device.

Цель изобретени  - упрощение конструкции , повышение надежности работы и интенсификации процесса за счет увеличени  поверхности контакта фаз и использовани  гидростатического напора.The purpose of the invention is to simplify the design, increase the reliability of operation and intensify the process by increasing the surface of the contact phase and using hydrostatic head.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в тепломассообменном аппарате, включающем корпус, внутри которого установлено контактное устройство, выполненное в виде верхнего и нижнего оснований-, соединенных между собой непроницаемой перегородкой, делитель жидкостного потока, перегородка выполнена с отверстием, а делитель установлен внутри него и выполнен в виде трубы с р дами отверстий, при этом нижний р д отверстий расположен над нижним основанием , а верхний р д - над верхним основанием. При этом отверсти  выполнены в виде кольцевых щелей. Целесообразно перегородку выполн ть S-образной. На фиг. 1 показан аппарат дл  тепломассообмена и мокрого пылеулавливани  с контактным устройством, основани  которого выполнены в виде перфорированных листов , продольный разрез; на фиг. 2 - аппарат с контактным устройством, основани  которых выполнены в виде желобов, продольный разрез; на фиг. 3 - делитель жидкостного потока с кольцевыми пдел ми, выполненный из соосно установленных патрубков; На фиг. 4 - варианты выполнени  каналов дл  истечени  жидкости; на фиг. 5 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 6 - вариант нижней части делител  с двум  кольцевыми щел ми. Аппарат дл  тепломассообмена и мокрого пылеулавливани  включает корпус 1, внутри которого установлено контактное устройство, выполненное в виде верхнего и нижнего оснований 2 и 3, соединенных между собой S-образной непроницаемой перегородкой 4 таким образом, что между корпусом 1 и этой перегородкой образованы каналы 5 и 6 дл  прохода газа (пара), В корпусе 1 установлен делитель 7 жидкостного потока, проход щий через непроницаемую перегородку 4 с отверстием и выполненный в виде трубы с р дами отверстий 8 и 9 дл  истечени  жидкости. Отверсти  8 и 9 могут быть образованы торцами патрубков 10, 11 или 12, под которыми на некотором рассто нии установлены отбойные пластины 13 и 14 с образованием кольцевых щелей 15 и 16. Отверсти  8 и 9 могут быть выполнены в виде пр моугольных щелей 17 или отверстий 18. Делитель может быть выполнен как круглого , так и пр моугольного сечени  19 ( фиг. 5). Аппарат снабжен патрубком 20 дл  подвода жидкости в делитель 7. Верхнее и нижнее основани  2 и 3 могут быть выполнены в виде перфорированных листов или снабжены колпачками, клапанами , просечками, а также могут быть выполнены в виде усеченных корпусов, желобов 21 и 22 с проемами 23 и 24 дл  прохода газа (пара). Аппарат работает следующим образом. Газ (пар) G поступает под нижнее основание 2 и делитс  на две части Gj и G2 в соответствии с гидравлическим сопротивлением нижнего основани  2, канала 6, основани  3 и канала 5, а также в соответствии с гидравлическим сопротивлением сло  жидкости (или зоны контакта фаз) на каждом основании 2 и 3. Жидкость L, поступив в аппарат через патрубок 20, направл етс  в делитель 7, откуда под действием гидростатического напора вытекает в виде струй, плоских или кольцевых, из отверстий 8 и 9 в пространство над основани ми 2 и 3. Расположение отверстий 8 и 9 р дами над основани ми 2 и 3 обеспечивает деление жидкостного потока на части по следующим формулам; L Li+L2,(1) гдеЬ - количество жидкости, поступающее в аппарат; LI - количество жидкости, вытекающее из отверстий 8; Ц - количество жидкости, вытекающей из отверстий 9. L ;2 Fml;2/l-,2y2 Hoi;o2 . (.2-площадь отверстий 8 и 9 дл  истечени ; /i;2 -коэффициент расхода отверстий; g - ускорение свободного падени ; ого2-высота гидравлического напора жидкости над отверсти ми 8 и 9. Анализ уравнений (1) и (2) показывает, что количество жидкости LI или 1, поступающее на основание 2 или 3, зависит от площади сечени  отверстий 8 и 9 дл  истечени  и высоты гидростатического напора , при этом площадь отверсти   вл етс  конструктивным признаком, Измен   соотнощени  площадей . при заданном общем гидростатическом напоре HQ можно обеспечить деление необходимого количества жидкости L на части LI и L2. Часть потока GI газа (пара) проходит нижнее основание 2, где вступает во взаимодействие с потоком жидкости LI, после чего происходит сепараци  газо-жидкостного потока и поток GI газа проходит канал 6. Друга  часть потока G2 газа (пара) сначала проходит канал 5, а затем проходит верхнее основание 3, где вступает во взаимодействие со своей частью потока жидкости Lj, после чего потоки GI ; GZ газа смещиваютс  в пространстве над контактным устройством. Наличие  русов струй жидкости в объеме Над основани ми 2 и 3 интенсифицирует процесс тепломассообмена. Потоки жидкости LI и Lj удал ютс  из контактного устройства через сливные устройства (не показаны). В том случае, когда в тепломассообменном аппарате установлены пленочные тарелки , выполненные в виде желобов 21 и 22 с проемами 23 и 24 дл  прохода газа (пара), зоной контакта фаз  вл ютс  струи жидкости (пленки), вытекающие из отверстий 8 и 9 или кольцевых щелей 15 и 16, пр моугольных щелей 17 или отверстий 18. Проконтактировавша  жидкость собираетс  в желобах 21 и 22. Применение делител  жидкостного потока в тепломассообменном аппарате позвол ет создать конструкцию простую и надежную в эксплуатации, что повышает эффективность процесса разделени .The goal is achieved by the fact that in a heat and mass transfer apparatus, including a case, inside which a contact device is installed, made in the form of upper and lower bases, interconnected by an impenetrable partition, a liquid flow divider, the partition is made with a hole, and the divider is installed inside it in the form of a pipe with rows of holes, with the lower row of holes located above the lower base, and the upper row above the upper base. When this hole is made in the form of annular cracks. It is advisable to perform the partition S-shaped. FIG. 1 shows an apparatus for heat and mass transfer and wet dust collection with a contact device, the bases of which are made in the form of perforated sheets, a longitudinal section; in fig. 2 shows an apparatus with a contact device, the bases of which are made in the form of gutters, a longitudinal section; in fig. 3 - liquid flow divider with annular sections, made of coaxially mounted nozzles; FIG. 4 shows embodiments of channels for fluid outflow; in fig. 5 is a section A-A in FIG. one; in fig. 6 shows a variant of the lower part of the divider with two annular gaps. The apparatus for heat and mass transfer and wet dust collection includes a housing 1, inside which a contact device is installed, made in the form of upper and lower bases 2 and 3, interconnected by an S-shaped impermeable partition 4 in such a way that the channels 5 and 6 for the passage of gas (steam). In the case 1 a divider 7 of liquid flow is installed, passing through an impenetrable partition 4 with an opening and made in the form of a pipe with rows of holes 8 and 9 for the outflow of liquid. The holes 8 and 9 can be formed by the ends of the pipes 10, 11 or 12, under which the fender plates 13 and 14 are installed at some distance to form annular slots 15 and 16. The holes 8 and 9 can be made in the form of rectangular slots 17 or holes 18. The divider can be made both round and rectangular section 19 (Fig. 5). The apparatus is provided with a nozzle 20 for supplying liquid to the divider 7. The upper and lower bases 2 and 3 can be made in the form of perforated sheets or provided with caps, valves, gaps, and can also be made in the form of truncated bodies, gutters 21 and 22 with openings 23 and 24 for the passage of gas (steam). The device works as follows. The gas (vapor) G enters below the lower base 2 and is divided into two parts Gj and G2 in accordance with the flow resistance of the lower base 2, channel 6, base 3 and channel 5, as well as in accordance with the flow resistance of the liquid layer (or phase contact zone ) on each base 2 and 3. Liquid L, having entered the apparatus through nozzle 20, is directed to divider 7, from which, under the action of hydrostatic pressure, flows out in the form of jets, flat or annular, from holes 8 and 9 into the space above the bases 2 and 3. The location of the holes 8 and 9 rdam n d bases 2 and 3 provides a division of the liquid flow on the part by the following formulas; L Li + L2, (1) where L is the amount of liquid entering the apparatus; LI - the amount of fluid flowing from the holes 8; C - the amount of fluid flowing out of the holes 9. L; 2 Fml; 2 / l-, 2y2 Hoi; o2. (.2 is the area of holes 8 and 9 for outflow; i); 2 is the coefficient of discharge of holes; g is the acceleration of gravity; o2 is the height of the hydraulic fluid head above holes 8 and 9. An analysis of equations (1) and (2) shows that the amount of liquid LI or 1 supplied to the base 2 or 3 depends on the cross-sectional area of the openings 8 and 9 for outflow and the height of the hydrostatic pressure, and the area of the aperture is a constructive feature, Changing the area ratio for a given total hydrostatic pressure HQ ensure the division of the necessary to The amount of liquid L on part LI and L2: Part of the GI gas (steam) flow passes through the lower base 2, where it interacts with the liquid flow LI, after which the gas-liquid flow separates and the GI gas flows through channel 6. Another part of the G2 flow the gas (vapor) first passes the channel 5, and then passes the upper base 3, where it interacts with its part of the fluid flow Lj, after which the gas flows GI; GZ gas are displaced in space above the contact device. The presence of liquid jets in the volume above bases 2 and 3 intensifies the process of heat and mass transfer. The liquid streams LI and Lj are removed from the contact device through drain devices (not shown). In the case when film plates installed in the form of grooves 21 and 22 with openings 23 and 24 for the passage of gas (steam) are installed in the heat and mass transfer apparatus, the zone of contact of the phases is liquid streams (films) flowing out of the holes 8 and 9 or annular slots 15 and 16, rectangular slots 17 or openings 18. Protagonized liquid collects in chutes 21 and 22. The use of a liquid flow divider in a heat and mass transfer apparatus makes the design simple and reliable in operation, which increases the efficiency of the separation process.

Claims (3)

1. Аппарат дл  тепломассообмена и мокрого пылеулавливани , включающий корпус, внутри которого установлено контактное устройство , выполненное в виде верхнего и нижнего оснований, соединенных между собой непроницаемой перегородкой, делитель жидкостного потока, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности работы, упрощени  конструкции и интенсификации процесса за счет увеличени  поверхности контакта фаз и использовани  гидростатического напора, перегородка выполнена с1. An apparatus for heat and mass transfer and wet dust collection, including a housing, inside which a contact device is installed, made in the form of upper and lower bases, interconnected by an impenetrable partition, a liquid flow divider, characterized in that, in order to increase reliability, simplify the design and process intensification due to the increase in the contact surface of the phases and the use of hydrostatic pressure, the partition is made with отверстием, а делитель установлен внутри него и выполнен в виде трубы с р дами отверстий , при этом нижний р д отверстий расположен над нижним основанием, а верхний р д - над верхним основанием.a hole, and a divider is installed inside it and is made in the form of a pipe with rows of holes, with the lower row of holes located above the lower base, and the upper row above the upper base. 2.Аппарат по п. 1, отличающийс  тем, что отверсти  выполнены в виде кольцевых щелей.2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the holes are made in the form of annular slots. 3.Аппарат по п. 1, отличающийс  те.м, что перегородка выполнена S-образной.3. The apparatus according to claim 1, wherein the partition is made S-shaped. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination 1.Авторское свидетельство СССР № 637990, кл. В 01 D 3/32, 1975.1. USSR author's certificate number 637990, cl. B 01 D 3/32, 1975. 2.Кузнецов И. Е., Троицка  Т. М. Защита воздушного бассейна от загр знени  вредными веществами. М., «Хими , 1979, с. 175, рис. 48.2. Kuznetsov, I. Ye., Troitsk, TM M. Air protection from pollution by harmful substances. M., “Himi, 1979, p. 175, fig. 48. 77 гоgo гц-. JHz- J 10щ г10 щ г 2323 2020 /5/five гг -6yy-6 фаг.2phage.2 /2/ 2 .Ю.YU /7/ 7 | о o| o o (риг. Ц(rig. C ери г. 55 years /5. /5./five. /five. фиг.66 i8i8 /J/ J .13.13 1Ц1C