Тепломассообменный аппарат

 

1. ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ , включающий корпус, внутри которого установлены трубные решетки с контактными трубами и распре:делители жидкости, вьятолненные в виде патрубков, нижняя часть которых снабжена раструбом, и установленные в отверстиях верхней трубной perjetки , отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассопереноса за счет улучшения распределения жидкости по периметру контактных труб, каждое отверстие в трубной решетке с нижней стороны выполнено в форме усеченного конуса, а с противоположной стороны - в форме полусферы с отверстием, при этом нижний торец раструба расположен над большим основанием усеченного конуса. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что он снабжен пластинами, прякреш1ениЕЯ4и к наружной поверхности раструба и распояоженными по винтовой динии.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) B 01 D 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТРЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО. ДЕЛАМ ИЭО6РЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ (21) 3541174/23-26 (22) 12.09.83 (46) 30.06.85. Бюл. № 24 (72) А.В. Логинов, М.Х. Кишиневский и А.Ф. Турищев (71) Воронежский технологический институт (53) 66.015.23.05(088.8) (56) 1. Марценюк А.С., Стабников В.Н, -Пленочные тепло- и массообменные аппараты в пищевой промышленности.

М., "Легкая и пищевая промышленность, 1981, с. 6-7.

2. Коган В.Б., Харисов M.À.

Оборудование для разделения смесей . под вакуумом. Л., "Машиностроение", 1976, с. 261-263.

, (54) (57) 1. ТЕПЛОМАССООВМЕННЫЙ АППАРАТ, включающий корпус, внутри которого установлены трубные решетки с контактными трубамн и распре4 делители жидкости, выполненные в виде патрубков, нижняя часть которых снабжена раструбом, и установленные в отверстиях верхней трубной реше(ки, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассопереноса за счет улучшения распределения жидкости по периметру контактных труб, каждое отверстие в трубной решетке с нижней стороны выполнено в форме усеченного конуса, а с противоположной стороны — в форме полусферы с отверстием, при этом нижний торец раструба рас" положен над большим основанием усеченного конуса.

2. Аппарат по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что он снабжен пластинами, прикрепленньвчи к наружной поверхности раструба и расположенными по винтовой динии.

1163895

Изобретение относится к тепломассообменной технике и может быть использовано для абсорбции, перегонки, ректификации и дезодорации в химической и пищевой промьппленности.

Известен трубчатый пленочный аппарат, выполненный в виде вертикального корпуса, внутри которого установлены трубные . решетки с трубка- 10 ми. Рабочая жидкость подается на верхнюю трубную решетку и с помощью распределительного устройства образует равномерную пленку, стекающую внутрь каждой из труб, Отвод отрабо- 15 таиной жидкости производится через патрубок в днище аппарата. Подаваемый под нижнюю трубную решетку газ распределяется по трубам и при движении вверх внутри труо контактирует со 2Î стекающей вниз жидкостью, а затем отводится через патрубок в крышке аппарата. В межтрубное пространство подается теплоноситель для нагрева иЛи охлаждения продукта, в зависимос->5 ти от назначения аппарата. Для обеспечения устойчивого пленочного течения по внутренней поверхности трубок без образования струй при больших плотностях орошения. распре- Зб деление жидкости осуществляется с помощью подвижной регулируемой вставки с косыми прорезями (1 1.

Известен тепломассообменный аппарат, включающий корпус, внутри кото- З5 рого установлены трубные решетки с контактными трубами и распределители жидкости, выполненные в виде патрубков, нижняя часть которых снабжена раструбом (2 g. т

48

Недостатками известных способов является низкая эффективность взаимодействия фаз вследствие неравномер.ного .распределения жидкости по периметру контактных труб. 45

Цель изобретения — интенсификация процесса тепломассопереноса за счет улучшения распределения жидкости по периметру контактных труб.

Поставленная цель достигается тем, что в тепломассообменном аппарате, включающем корпус, внутри которого установлены трубные решетки с контактными трубами и распределители жидкости, выполненные в виде

5 патрубков, нижняя часть которых снаб-. жена раструбом, и установленные в отверстиях верхней трубной решетки, каждое отверстие в трубной решетке с нижней стороны выполнено в форме усеченного конуса, а с противоположной стороны — в форме полусферы с отверстием, при этом нижний торец раструба расположен над большим основанием усеченного конуса. Кроме того, аппарат снабжен пластинами, прикрепленными к наружной поверхности раструба и расположенными по винтовой линии.

На фиг. 1 изображен тепломассообменный аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Тепломассообменный аппарат содержит корпус 1 с прикрепленными к нему трубными решетками 2, в которых закреплены контактные трубы 3. К трубной решетке примыкает распределитель жидкости, выполненный в виде плиты 4 с входным патрубком 5, распределительными каналами 6 и сквозными отверстиями 7, имеющими со стороны трубной решетки 2 или в плите 4 форму усеченных конусов 8, а с противоположной стороны — полусферическую форму 9. В сквозных отверстиях 7 коаксиально с усеченными конусами распределителей расположены патрубки 10 с раструбом 11 на одном конце, а другим концом закреплены в плите 4.

Крепление патрубков в примыкающей к верхней трубной решетке плиты

4 допускает возможность перемещения патрубков по вертикали и регулирования зазора между наружной поверхностью раструбов патрубков 10 и внутренней поверхностью усеченных конусов распределителей жидкости. Наружная поверхность раструба патрубка 10 эквидистантна поверхности усеченного конуса 8 распределителя жидкости и на ней имеются пластины, расположенные по винтовой линии (не показаны). Патрубки 10 с раструбом соединяют трубное пространство аппарата с пространством верхней камеры 12. Корпус верхней камеры 1? снабжен патрубком 13. Под нижней решеткой размещена камера 14, кожух которой снабжен патрубком .15 и 16.

Для входа и выхода теплоносителя в межтрубное пространство аппарата служат патрубки 17 и 18.

Аппарат работает следующим образом.

Предварительно подогретая до определенной температуры жидкость

11638

3 (растительное масло илй жир) под давлением через патрубок 5 поступает в распределительные каналы 6, входящие тангенциально в полусферические формы 9, и вытекает через S отверстия 7.

Жидкость из отверстия 7 в виде жидкого закрученного факела прижимается к стенке усеченного конуса 8 распределителя в плите 4 и в виде 10 тонкой пленки движется по внутренней стенке трубы 3. Распределению факела к поверхности конуса 8 и на стенки контактных труб 3 способствуют раструбы патрубков 10, наружная д поверхность которых эквидистантна поверхности усеченных конусов 8 в плите 4 распределителя жидкости.

Закручиванию вытекающего иэ отверстия 7 жидкого факела в значитель- щ ной мере способствует. наличие на наружной поверхности раструбов 1Г пластин, расположенных по винтовым линиям и образующих криволинейные каналы (не показаны). 25

Подача жидкости в аппарат под давлением и закручивание жидкостного факела позволяют создать устойчивый тонкий равномерный жидкостный слой на, поверхности труб и в значительной ЗО мере поднять эффективность процессов тепло- и массообмена, протекающих в жидкой пленке. 3а счет изменения давления в жидкой фазе на входе в аппарат можно в широких пределах регулировать толщину пленки, скорость

35 ее движения по поверхности труб, а следовательно, время контакта с поверхностью нагрева, что устраняет возможность пригорания и разложения

40 жиров и масел и способствует повышению качества готового продукта.

Центробежные силы, действующие на жидкость по нормали к поверхности труб, предотвращают срыв пленки жидкости с поверхности труб. В предлагаемом техническом решении центро95 4 бежные силы создаются без вращающихся частей в аппарате, что в значительной мере упрощает работу аппарата и его обслуживание.

При больших скоростях движения пленки, имеющих место в предлагаемом техническом решении, происходит ее турбулизация о газовый поток, приводящая к интенсификации процессов тепло- и массообмена в жидкости.

Пленка жидкости, нагреваясь и взаимодействуя с поднимающимся навстречу паром, стекает в камеру

14 и далее через патрубок 16 поступает по назначению. Свежий пар через патрубок 15 поступает в камеру 14 и контактные трубы 3. Пар с летучими веществами из обработанной жидкости через патрубки 10 распределителя жидкости из трубного пространства аппарата поступает в камеру 12 и . через штуцер 13 выводится иэ аппара— та.

Теплоноситель поступает в межтрубное пространство через штуцер 17, отдает тепло через стенки труб 3 и выводится из аппарата через штуцер 18 °

Использование предлагаемого устройства позволяет за счет проведения процессов тепло- и массообмеиа и равномерно стекающей закрученной тонкой пленке увеличить интенсивность процесса на 15-ЗОБ и повысить качество готового продукта за счет более полного извлечения из жидкой фазы определенных компонентов, например, при дезодорации жиров и растительных масел дурнонахнущих веществ, присущих некачественному или комбинированному сырью. Удалению дурнопахнущих веществ при дезодорации позволяI ет получить однородное сырье без sanaxa и производить высококачественный пищевой продукт — жиры и растительные маргарины.

1163895

1163895

Составитель А.Рыбинский

Редактор И.Товтин Техред,Й.Коцюбняк

Корректор В.Гирняк

Заказ 4125/5

Тираж 659 Подписное

ВНИИПО Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4