close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 12314

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2009.08.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
B 01D 3/00
РОТОРНЫЙ ДИСПЕРСИОННО-ПЛЕНОЧНЫЙ
МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ ВЕНТИЛЯТОРНОГО ТИПА
(21) Номер заявки: a 20071430
(22) 2007.11.23
(43) 2009.06.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный технологический университет" (BY)
(72) Авторы: Мисюля Дмитрий Иванович; Боровик Андрей Александрович; Протасов Семен Корнеевич;
Марков Владимир Алексеевич (BY)
BY 12314 C1 2009.08.30
BY (11) 12314
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Белорусский государственный
технологический университет" (BY)
(56) BY 2566 C1, 1998.
BY 2605 C1, 1998.
SU 550162, 1977.
SU 552984, 1977.
(57)
Роторный дисперсионно-пленочный массообменный аппарат вентиляторного типа,
содержащий вертикальный цилиндрический корпус с размещенным по оси валом и расположенными по высоте контактными ступенями, каждая из которых состоит из переливного устройства и ротора, включающего жестко закрепленные на валу и установленные
соосно распределительный цилиндр со сплошным нижним основанием, промежуточный
цилиндр с открытым нижним основанием и внешний цилиндр, причем к каждому цилиндру прикреплены наклонные лопатки, отличающийся тем, что в каждой ступени внешний цилиндр выполнен с открытым нижним основанием, кроме того, на распределительном и промежуточном цилиндрах наклонные лопатки жестко закреплены в
верхних их частях, а на внешнем цилиндре - в его верхней и в нижней частях, причем угол
наклона лопаток к горизонтальной плоскости на каждом цилиндре постоянный, но
уменьшается от распределительного к промежуточному и далее к внешнему цилиндру.
BY 12314 C1 2009.08.30
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], состоящий из вертикального цилиндрического корпуса и вала, на котором жестко закреплен ротор, выполненный в виде коаксиальных отбортованных цилиндров, имеющих щелевые горизонтальные прорези для диспергирования
жидкости.
Данная конструкция вследствие слабой диспергации жидкости не обеспечивает высокую эффективность массопереноса и улавливания уносимых газовым потоком капель
жидкости при скорости газа более 2-2,5 м/с.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является роторный аппарат [2], содержащий вертикальный цилиндрический корпус с размещенным по оси валом, ротор и переливное устройство. Ротор состоит из соосно закрепленных диспергирующих жидкость
перфорированных цилиндров, на которых жестко закреплены наклонные лопатки. Взаимодействие фаз на контактной ступени осуществляется в режиме общего противотока. В начале
газ проходит и взаимодействует с жидкостью в зоне между внешним цилиндром и корпусом
аппарата, затем контакт происходит в зоне между внешним и промежуточным цилиндрами,
и, наконец, в зоне между промежуточным и распределительным цилиндрами. Массообмен в
аппарате осуществляется в результате контакта между газовым потоком и каплями жидкости,
а также между пленкой жидкости на стенках аппарата и перфорированных цилиндрах и газовым потоком. Поскольку проходное сечение газового потока в зазорах между перфорированными цилиндрами и корпусом аппарата относительно небольшое, то эта конструкция имеет
сравнительно высокое гидравлическое сопротивление, а предельно допустимые нагрузки по
газовой фазе ограничены значительным брызгоуносом.
Задачей предлагаемого изобретения является интенсификация процессов массопереноса, снижение гидравлического сопротивления конструкции и расширение диапазона нагрузок по фазам.
Для решения поставленной задачи предлагается конструкция роторного дисперсионно-пленочного массообменного аппарата вентиляторного типа, содержащего вертикальный цилиндрический корпус с размещенным по оси валом и расположенными по высоте
контактными ступенями. Каждая контактная ступень включает переливное устройство и
ротор, который содержит распределительный цилиндр со сплошным нижним основанием,
промежуточный и внешний цилиндры с открытыми нижними основаниями, кроме того на
распределительном и промежуточном цилиндрах наклонные лопатки жестко закреплены в
верхних их частях, а на внешнем цилиндре - в его верхней и нижней частях, причем угол
наклона лопаток к горизонтальной плоскости на каждом цилиндре постоянный, но
уменьшается от распределительного к промежуточному и далее к внешнему цилиндру.
Такое конструктивное решение позволяет увеличить проходное сечение в зазорах между цилиндрами и корпусом аппарата, снизить скорость газовой фазы, а значит, уменьшить брызгоунос и гидравлическое сопротивление, расширить диапазон нагрузок по газу.
Жестко закрепленные в верхней части цилиндров и вращающиеся вместе с ротором наклонные лопатки соприкасаются с уносимыми газовым потоком каплями и препятствуют
уносу жидкости на вышележащую контактную ступень. Установка наклонных лопаток в
нижней части внешнего перфорированного цилиндра обеспечивает дополнительное закручивание газового потока в кольцевом зазоре между внешним цилиндром и корпусом
аппарата, что приводит к повышению коэффициентов массоотдачи и массопередачи и интенсифицирует массообмен в целом, а также препятствует срыву жидкости с поверхности
корпуса аппарата. Увеличение угла наклона лопаток, закрепленных в верхней части диспергирующих цилиндров, позволяет равномерно распределить газ в зазорах между цилиндрами и корпусом аппарата и обеспечивает интенсивный контакт фаз в полном объеме
контактной ступени. Кроме того, при значительных скоростях вращения ротора наклон2
BY 12314 C1 2009.08.30
ные лопатки способствуют перемещению газа вдоль оси аппарата, снижая гидравлическое
сопротивление.
Изобретение поясняется чертежом.
На фигуре изображен общий вид роторного дисперсионно-пленочного массообменного аппарата вентиляторного типа.
Роторный дисперсионно-пленочный массообменный аппарат вентиляторного типа состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 с размещенным по оси валом 2 и расположенными по высоте контактными ступенями, каждая из которых содержит ротор 3 и
переливное устройство, включающее кольцевой карман 4 и трубки 5. Ротор 3 состоит из
распределительного 6, промежуточного 7 и внешнего 8 диспергирующих коаксиальных
перфорированных отбортованных цилиндров, в верхних частях которых жестко закреплены
наклонные лопатки 9, 10, 11 соответственно, а в нижней части внешнего цилиндра 8 установлены наклонные лопатки 12, при этом лопатки 11 и 12 образуют с корпусом 1 зазор.
Роторный массообменный аппарат работает следующим образом.
Жидкость по трубкам 5 с вышележащей ступени контакта поступает во вращающийся
распределительный цилиндр 6, через отверстия в стенке цилиндра под действием центробежных сил диспергируется на капли и попадает на внутреннюю стенку промежуточного
цилиндра 7. Аналогичное перемещение жидкой фазы происходит от промежуточного цилиндра 7 к внешнему 8 и от внешнего цилиндра 8 к стенке корпуса 1, на поверхности которого образуется стекающая вниз пленка. Далее жидкость попадает в кольцевой карман
4, из которого по переливным трубкам 5 поступает на нижележащую контактную ступень.
Газовая фаза, закрученная наклонными лопатками 9, 10, 11 нижележащей контактной
ступени, одновременно проходит в кольцевых пространствах между промежуточным 7 и
внешним 8 цилиндрами, а также между внешним цилиндром 8 и корпусом 1, где газовый
поток дополнительно закручивается наклонными лопатками 12. Взаимодействие фаз осуществляется на поверхности капель жидкости в пространстве между цилиндрами и корпусом 1 аппарата в режиме перекрестного тока, а также на поверхности пленки на внутренних
стенках цилиндров и корпуса аппарата в режиме противотока. Уносимые газовым потоком
капли жидкости соприкасаются с вращающимися наклонными лопатками 9, 10, 11 и под
действием центробежной силы отбрасываются к стенке аппарата с образованием пленки,
которая стекает вниз через зазор между лопатками 11 и корпусом 1 аппарата.
Выполнение внешнего перфорированного цилиндра с открытым нижним основанием
позволяет увеличить проходное сечение для газа и расширить диапазон устойчивой работы по газовой фазе в 2-2,5 раза, тем самым снизить брызгоунос и гидравлическое сопротивление конструкции. Установка наклонных лопаток в нижней части внешнего
перфорированного цилиндра обеспечивает дополнительное закручивание газового потока,
интенсифицируя массообмен на 10 % и снижая вторичный унос.
Изобретение может быть использовано для массообменных процессов на предприятиях ОАО "Химволокно" г. Могилев, ОАО "Химволокно" г. Светлогорск, ПО "Азот"
г. Гродно, ОАО "Нафтан" г. Новополоцк, ОАО "МНПЗ" г. Мозырь, РУП "Белмедпрепараты" г. Минск и других предприятиях химической промышленности, где используются роторные аппараты.
Источники информации:
1. А. с. СССР 1212450, МПК В 01D 3/30, 1986.
2. Патент РБ 2566, МПК В 01D 3/30, 1998 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
257 Кб
Теги
12314, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа