close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY2566

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 2566
(13)
C1
6
(51) B 01D 3/30
(12)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
РОТОРНЫЙ МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ ВЕНТИЛЯТОРНОГО ТИПА
(72) Авторы: Ершов А.И., Боровик А.А., Марков
(21) Номер заявки: 1092
В.А.(BY)
(22) 23.12.1993
(73) Патентообладатель: Белорусский
государ(46) 30.12.1998
ственный технологический университет (BY)
(71) Заявитель: Белорусский
государственный
технологический университет (BY)
(57)
Роторный массообменный аппарат вентиляторного типа, содержащий вертикальный корпус, вал с жестко
закрепленными на нем и установленными соосно внешним, промежуточным и распределительным цилиндрами и переливное устройство, отличающийся тем, что внешний цилиндр выполнен со сплошным нижним
основанием, а промежуточный - с открытым нижним основанием, кроме того, на внешнем, промежуточном
и распределительном цилиндрах жестко закреплены наклонные лопатки.
(56)
1. Сидоренко В.И. Гидродинамика и массообмен при двухфазных пленочно-дисперсионных потоках в
высокоскоростном центробежном аппарате /Автореферат дис. к.т.н. -М., 1992. -25 с.,
2. А.с. СССР 1212450, МПК В 01D 3/30, 1986 (прототип).
BY 2566 C1
Изобретение относится к устройствам для контактирования газа (пара) с жидкостью и может быть использовано в качестве массообменного аппарата в химической, нефтехимической, газовой, пищевой и других отраслях промышленности.
Известен роторный аппарат [1], включающий перфорированную корзину ротора с кольцевым контактным элементом, взаимодействие фаз в котором осуществляется в режиме противотока: газ движется от периферии к оси ротора, жидкость под действием центробежных сил движется в противоположном
направлении.
Но вследствие небольшой площади сечения для выхода газа этой конструкции присущи сравнительно
высокое гидравлическое сопротивление, а также невысокая предельная скорость по газу из-за чрезмерного
уноса жидкой фазы из зоны контакта.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является роторный аппарат [2], состоящий из вертикального цилиндрического корпуса и вала, на котором жестко закреплен ротор, выполненный в виде соосно
установленных отбортованных цилиндров, имеющих щелевые горизонтальные прорези для диспергирования
жидкости.
В этом аппарате жидкость диспергируется вращающимися цилиндрами и под действием центробежных сил
движется от оси ротора к периферии, последовательно смачивая все цилиндры, газ движется параллельно оси
вращения. Взаимодействие фаз в аппарате осуществляется в режиме перекрестного тока как на внутренней поверхности цилиндров между пленкой жидкости и газом, так и между струями и каплями диспергированной
жидкости и восходящим потоком газа.
Однако обладая низким гидравлическим сопротивлением, такой аппарат вследствие слабой диспергации
жидкости не обеспечивает высокую эффективность массопереноса и улавливания уносимых газовым потоком капель жидкости при скорости газа более 2,0-2,5 м/с. Кроме того, данная конструкция требует установки
вентилятора для транспортирования газовой фазы, что усложняет технологическую схему и увеличивает
эксплуатационные затраты.
Задача изобретения - создание аппарата, обеспечивающего интенсивный процесс массообмена в широком диапазоне изменения газовых нагрузок и не требующего установки вентилятора (газодувки) для транспортирования газа.
Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемой конструкции массообменного аппарата вентиляторного типа ротор каждой контактной ступени включает внешний цилиндр со сплошным нижним основанием и промежуточный цилиндр с открытым нижним основанием, распределительный цилиндр, а также
наклонные лопатки, жестко закрепленные на внешнем, промежуточном и распределительном цилиндрах.
Такое конструктивное решение позволяет осуществить ступенчатый контакт фаз в пределах одной контактной ступени в режиме общего противотока за счет прохождения газом последовательно трех зон взаимодействия: вначале газ проходит и контактирует с жидкостью в зоне между внешним цилиндром и корпусом аппарата,
затем контакт происходит в зоне между внешним и промежуточным цилиндром и, наконец, в зоне между промежуточным и распределительным цилиндрами. Жестко закрепленные и вращающиеся вместе с ротором наклонные лопатки служат для транспортирования газового потока, что позволяет отказаться от установки
вентилятора (газодувки). Кроме того, уносимые капли жидкости соприкасаются с наклонными лопатками и
центробежными силами отбрасываются к периферии, что приводит к снижению брызгоуноса и позволяет увеличить нагрузки по газовой фазе. Вращающиеся вместе с ротором наклонные лопатки дополнительно турбулизируют газовый поток, интенсифицируя процесс массопереноса.
На рисунке схематично изображен роторный массообменный аппарат вентиляторного типа.
Аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, вал 2, размещенный на оси аппарата, расположенные по высоте аппарата контактные ступени, каждая из которых включает ротор 3 и переливное устройство 4. Ротор 3 состоит из соосно закрепленных диспергирующих жидкость перфорированных
цилиндров: распределительного 5, промежуточного 6 и внешнего 7; наклонных лопаток 8, 9, 10, жестко закрепленных на каждом цилиндре и ориентированных таким образом, чтобы обеспечивалось поступательное
движение газовой фазы.
Принцип работы аппарата следующий. Жидкость по переливному устройству с вышележащей ступени контакта
поступает в распределительный цилиндр 5 и через перфорации в стенке под действием центробежных сил диспергируется на капли и попадает на внутреннюю стенку промежуточного цилиндра 6. Аналогичным образом жидкость перемещается от промежуточного цилиндра 6 к внешнему цилиндру 7 и от внешнего цилиндра 7 к стенке корпуса 1. На
стенке корпуса 1 жидкость в виде пленки стекает вниз и по переливному устройству 4 попадает на нижележащую ступень контакта фаз.
Поступающий с нижележащей контактной ступени газ, нагнетаемый вращающимися наклонными лопатками 8, 9
и 10, проходит вначале в кольцевом пространстве между корпусом 1 и внешним цилиндром 7, затем изменяет направление на противоположное и проходит в пространстве между
2
BY 2566 C1
внешним 7 и промежуточным 6 цилиндрами, и, наконец, проходит между распределительным 5 и промежуточным 6 цилиндрами и поступает на вышележащую ступень контакта. Взаимодействие фаз осуществляется
в результате контакта между газовым потоком и каплями жидкости, а также между пленкой жидкости на
стенках аппарата и перфорированных цилиндрах и закрученным газовым потоком. Уносимые газом капли
жидкости попадают на вращающиеся наклонные лопатки 8, 9 ,10 и отбрасываются к периферии.
Наличие наклонных лопаток 8, 9 и 10 позволяет не только отказаться от установки вентилятора (газодувки), но и предотвратить унос капель жидкости и расширить диапазон рабочих скоростей газового потока, а
также повысить эффективность массопереноса как за счет эффективного разделения фаз, так и за счет дополнительной турбулизации газового потока.
Cоставитель Л.С. Зацкова
Редактор Т.А. Лущаковская
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
101 Кб
Теги
патент, by2566
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа