ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Полезная модель относится к тепломассообменным аппаратам, предназначенным для взаимодействия газа (пара) с жидкостью и может быть использована в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленно.
Известен массообменный аппарат, состоящий из корпуса и тарелок, снабженных контактными элементами, выполненными в виде цилиндрических патрубков с завихрителями и переливными устройствами, расположенными внутри корпуса внутри корпуса (см. например, авт.свидетельство RU №431887, B01D 3/26, 1973 г.).
Однако, переливы в этих аппаратах занимают часть площади тарелки, что не позволяет полностью использовать живое сечение тарелки непосредственно для массообмена.
Наиболее близким по технической сущности является тепломассообменный аппарат, содержащий корпус, расположенные по высоте тарелки с контактными элементами, каждый из которых включает завихритель, окруженный цилиндрической обечайкой, верхняя кромка которой расположена на уровне или выше нижней кромки сепарационной обечайки, расположенной снаружи и на расстоянии от нее и выполненной в виде усеченного конуса с направленной вершиной вверх, прорезями, снабженными направленными во внутрь пластинами, переливную трубу, расположенную по центру обечаек, нижний срез которой размещен над завихрителем ниже кромок обечаек, отбойник, расположенный над сепарационной обечайкой, (см., например патент RU №006341, B01D 3/10, 1997 г.).
В ивестном устройстве эффективность разделения снижена за счет нарушения условий перетока жидкой фазы и сепарации в каждом контактном элементе.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является интенсификация процесса массообмена за счет обеспечения эффективности дегазации жидкости, улучшения условий перетока жидкой фазы, равномерности ее распределения и сепарации, увеличения поверхности контакта фаз и времени взаимодействия контактируемых фаз.
Решение поставленной задачи достигается тем, что тепломассообменный аппарат, содержащий корпус и расположенные по высоте тарелки с контактными элементами, каждый из которых включает завихритель, окруженный цилиндрической обечайкой, верхняя кромка которой расположена на уровне или выше нижней кромки сепарационной обечайки, расположенной снаружи и на расстоянии от нее и выполненной в виде усеченного конуса с направленной вершиной вверх, прорезями, снабженными направленными во внутрь пластинами, переливную трубу, расположенную по центру обечаек, нижний срез которой размещен над завихрителем ниже кромок обечаек, отбойник, расположенный над сепарационной обечайкой, согласно полезной модели, отбойник выполнен в виде усеченного конуса с направленным вниз основанием, выполненным с диаметром, превышающим диаметр усеченной вершины сепарационной обечайки, при этом, поверхность отбойника выполнена с просечными отверстиями, кромки которых отогнуты наружу с перекрытием нижерасположенных кромок.
На чертеже изображен продольный разрез аппарата.
Тепломассообменный аппарат содержит корпус 1, расположенные по высоте тарелки 2 с контактными элементами, каждый из которых включает завихритель 3, окруженный цилиндрической обечайкой 4, сепарационную обечайку 5, расположенную снаружи и на расстоянии от цилиндрической обечайки и выполненной в виде усеченного конуса с направленной вершиной
вверх, прорезями 6, снабженными направленными во внутрь пластинами 7, переливную трубу 8, расположенную по центру обечаек, нижний срез которой размещен над завихрителем ниже кромок обечаек. Верхняя кромка 9 цилиндрической обечайки расположена на уровне или выше нижней кромки 10 сепарационной обечайки. Нижний срез 11 переливной трубы расположен над завихрителем ниже кромок обечаек. Переливная труба снабжена отражателем 12, установленным снаружи переливной трубы. Снаружи цилиндрической обечайки расположены вертикальные пластины 13, выполненные с пазами 14, в которые вставляется сепарационная обечайка, зажимаемая фиксирующими элементами 15. Сверху сепарационной обечайки установлен отбойник 16, выполненный в виде усеченного конуса с направленным вниз основанием, которое выполнено с диаметром, превышающим диаметр усеченной вершины сепарационной обечайки. Поверхность отбойника выполнена с просечными отверстиями 17, кромки которых отогнуты наружу с перекрытием нижерасположенных кромок.
Тепломассообменный аппарат работает следующим образом:
Газ (пар) поднимается снизу, проходит через завихритель, закручивается и подхватывает жидкость, выходящую из переливной трубы, вступая с ней в контакт. Проконтактированная жидкость центробежной силой отбрасывается на стенку сепарационной обечайки и с ускорением частично выходит через прорези с направленными во внутрь пластинами, а другая часть,. дойдя до отбойника, жидкость отделяется от газа, стекает по наклонной поверхности отбойника, выходит через его просечные отверстия, кромки которых расположены с перекрытием нижерасположенных кромок и через щель, образованную между основанием отбойника и усеченной вершиной сепарационной обечайки, целенаправленно и равномерно стекает на тарелку между контактными элементами. Наличие на пути движения газожидкостной смеси вертикальных пластин и просечных отверстий с отогнутыми кромками обеспечиваю затухание вращательного ее движения, в результате чего происходит эффективная дегазация жидкости. Таким образом, в
предложенном устройстве обеспечивается многостадийный контакт фаз. Выполнение сепарационной обечайки и отбойника в виде усеченных конусом с ориентированным расположением соответственно усеченной вершины и основания, выполненного с диаметром, превышающим диаметр усеченной вершины сепарационной обечайки, наличие просечных отверстий на поверхности отбойника интенсифицирует процесс за счет обеспечения изменения скорости газожидкостного потока, увеличения площади контакта фаз, времени взаимодействия контактируемых фаз, равномерности распределения и улучшения условий сепарации.