Насадка пленочного аппарата

 

Изобретение относится к пленочным аппаратам для проведения теплои массообменных процессов, может быть широко использовано в химической, микробиологической и других отраслях промышленности и позволяет увеличить эффективность за счет ликвидации перемешивания пристенного слоя жидкости с основным потоком, снизить металлоемкость и упростить конструкцию. Насадка содержит основную пластину со сквозными каналами, нижние кромки которых отогнуты, дополнительные пластины, установленные либо плотно, либо с зазором к основной пластине с противоположной стороны отгибов, причем отбортованные отверстия дополнительных пластин размещены соосно с упором, образованным кромкой отогнутого края канала и поверхностью основной пластины, а торцы их размещены на одном уровне с зеркалом жидкостной пленки. Соотношение расстояния между верхним торцом отбортованных отверстий дополнительных пластин и поверхностью основной пластины к ширине зазора K, образованного отогнутым краем канала основной пластины составляет H/K=3 - 40. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) 01) (51) 4 В 01 D 53/20 чА1 „ò .

ОПИСАКИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, AA

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4389716/31-26 (22) 09.03.88 (46) 07.12.89. Вюл. У 45 (71) Сибирский технопогический институт (72) Н.А.Войнов, B.A.Ìàðêîâ, Н.M.Êoíîâàëîâ и И.М.Хон (53) 66.074.513(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1233923, кл. В 01 D 53/20, 1986. (54) НАСАДКА ПЛЕНОЧНОГО АППАРАТА (5/) Изобретение относится к пленочным аппаратам для проведения тепло,и массообменных процессов, может быть ширско использовано в химической, микробиологической и других отраслях ,промышленности и позволяет увеличить эффективность за счет ликвидации перемешивания пристенного слоя жидкости с основным по оком, снизить металИзобретение относится к пленочным аппаратам для проведения тепло- и массообменных процессов и может быть широко использовано в химической, микробиологической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является увеличение эффективности за счет ликвидации перемешивания пристенного слоя жидкости с основным потоком, снижение металлоемкости и упрощение конструкции.

На фиг. 1 показана схема движения потоков жидкости, на фиг. 2 — насадка при плотной установке дополнитель2 лоемкость и упростить конструкцию. Н"".— садка содержит основную пластину со сквозными каналами, нижние кромки которых отогнуты, дополнительные пластины, установленные либо плотно, либо с зазором к основной пластине с противоположной стороны отгибов, причем отбортованные отверстия дополнитсльных пластин размещены соосно с упором, образованным кромкой отогнутого края канала и поверхностью основной пластины, а торцы их раз мещены на одном уровне с зеркалом жидкостной пленки. Соотношение расстояния между верхним торцом отбортованных отверстий дополнительных пластин и поверхностью основной пластины к птирине зазора К, образованного отогнутым краем канала основной плас-, тины, составляет h/Ê = " — 40. 3 э.п,, ф-лы, 4 ил. ной пластины к основной, общий вид, на фиг. 3 — то же, при наличии зазора между верхней частью дополнительной пластины и поверхностью основной пластины, общий вид, на фиг. 4 — то же,вид сбоку.

Насадка содержит основную пластину 1, в которой выполнены сквозные прямоугольные каналы 2, нижние кромки 3 которых отогнуты. С противоположной стороны последних установлены дополнительные пластины с отверстиями

5 на поверхности, которые снабжены отбортовками 6. Торцы 7 отбортовок 6

1526 785

4 размещены на одном уровне с зеркалом жидкостной пленки. Верхние концы дополнительных пластин 4 (фиг. 3) установлены к поверхности основной плас5 тины с зазором 8.

Угол наклона отбортовки 6 к поверхо ности основной пластины равен 4-45

Длина дополнительной пластины равна

10-40 мм. Отверстия отбортовок 6 рав- 10 ны 2-10 мм.

Плотная установка дополнительных пластин к поверхности основной пластины не позволяет перемешиваться пристенным слОям жидкости с Осноьным пОтоком жидкости, что увеличивает эффективность. Обеспечение соосности отбортованных отверстий с зазором, образованным отогнутой кромкой и поверхностью основной пластины, обуславливает минимальные гидравлические потери и, следовательно, максимальную скорость передвижения пристенных слоев жидкостной пленки в зону контакта, что также увеличивает эффективность, снижает вы- 25 соту насадки.

Размещение торцов отбортованных отверстий дополнительных пластин на одном уровне с зеркалом жидкостной пленки (зеркало жидкостной пленки это поверхность пленки, граничащая с паром или газом) позволяет обеспечить весь поток пристенного пограничного слоя жидкости непосредственно в зону контакта беэ перемешивания ее с основной массой жидкости, что увеличивает эффективность массообмена.

Обеспечение отношения расстояния между верхним торцом отбортованного отверстия до поверхности основной пластины.h к ширине зазора, образованного краем отогнутого канала и основной поверхностью пластины К, рав ного h/Ê = 3-40, обеспечивает полный 45 отвод только пристенных пограничных слоев жидкостной пленки, что позволяет получить максимальную эффективность. При выдержке отношения меньше указанного не весь поток пристенной жидкости отводи ся в зону контакта и, наоборот, при отношении, большем рекомендуемого, вместе с пристенным (обедненным газом) потоком жидкости в зону контакта поступает насыщенная жидкость из основного потока жидкостной пленки, что снизит движущую силу процесса, а следователь— но,и эффективность.

Насадка работает следующим обра3OH-, Еидкостная пленка стекает по обеим сторонам поверхности основной пластины 1, взаимодействуя при этом с газом (паром) и Обтекая отбортовки 6.

Дойдя до отогнутой кромки 3, пристенный слой жидкостной пленки поступает в зазор, образованный отогнутой кромкой и поверхностью основной пластины, а оттуда через ol âåðñòèÿ 5 и отбор- товки 6 дополнительной пластины пос тупает на поверхносFb движущейся жидкостной пленки, вступая при этом в контакт с газом (паром). В случае наличия зазора 8 (фиг. 3) пристенный пограничный слой и со стороны крепления дополнительной пластины 4 также поступает в зазор 8, а затем через отверстия 5 и отбортовки 6 — на поверхность жидкостной пленки в зону контакга.

Увеличение эффективности массооб— мена обусловлено тем, что весь пристенный жидкостной слой без перемешивания с насыщенной жидкостью и потерь полностью поступает на границу раздела фаэ газ — жидкостная пленка, что увеличивает движущую силу процесса (разность концентраций становится максимальной), а следовательно, и эффективность, тогда как в известной насадке не достигается максимальной движущей силы. Увеличение эффективности также обусловлено увеличением длины насыщения или времени контакта фаз,,так как в предлагаемой насадке, газ (пар) всегда находится в контакте с жидкостью, а в известной на.садке жидкость, находящаяся в паэе, длительное время не контактирует с газом (паром). Длина паза значительна, так как вследствие трения жидкости о стенки паза последняя медпенно поступает туда, а следовательно, медленно идет процесс обновления.

Таким образом, использование предлагаемой насадки в пленочных аппаратах для проведения тепло- и массообменных процессов позволит увеличить эффективность насадки, что уменьпыт высоту аппарата и снизит энергозатраты, позволит упростить конструкцию и снизить ее металлоемжость, что в конечном итоге уменьшит себестоимость выпускаемого продукта.

Орцсгпениый сюй 4 г

3 урдулеитны

snÓ

ЮИ2

902. 1

5 152 формулаиэобретения

Насадка пленочного аппарата, состоящая из основной пластины со сквозными каналами, на поверхности которой установлены дополнительные пластины с отбортованными отверстиями, отличающаяся тем, что, с целью увеличения эффективности за счет ликвидации перемешивания пристенного слоя жидкости с основным потоком, снижения металлоемкости и упрощения конструкции, нижние кромки каналов отогнуты, дополнительные пластины устачовлены плотно к основной с противоположной стороны отгиба, причем отбортова :ные отверстия дополнительных пластин размещены соосно с зазором, образованным кромкой отогнутого края канала и поверхностью основной пластины, а торцы их разме6785 6 щены на одном уровне с зеркалом жидкостной пленки.

2. Насадка по п. 1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что отношение расстоя5 ния между верхним торцом отбортованных отверстий дополнительных пластин и поверхностью основной пластины h к ширине зазора К, образованного отогнутым краем канала сй новной пластины, составляет Ь/К - 3-40.

3. Насадка по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что отбортовки отверстий дополнительной пластины наклонены по ходу движения жидкостной пленки.

4. Насадка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что верхняя часть дополнительной пластины установлена с

2р зазором к поверхности основной пластины.

1526 /85

Составитель Г. Урусова

Редактор Н.Рогулич Техред JI. Сердюкова Корректор С.Черни

Заказ 7435/10 Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101