Аппарат с насадкой для тепломассообмена и пылеулавливания

(51) 01 53/22 (2011.01) 01 47/14 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Задача изобретения - повышение эффективности работы аппарата большого диаметра. Поставленная задача решается в аппарате с насадкой для тепломассообмена и пылеулавливания,содержащем корпус, штуцера входа и выхода газа и жидкости, крепежную решетку и гибкие струны с прикрепленными к ним с шагом 1,5-4 размера миделевого сечения насадочными телами, в котором,согласно изобретению,имеются вертикальные пластины, установленные в нижней части аппарата, верхними кромками закрепленные на свободных концах струн, а их нижние кромки образуют дугу, вогнутостью расположенную навстречу газовому потоку, входящему через штуцер в аппарат. Высота вертикальных пластин увеличивается в сторону противоположную от штуцера входа газа, а длина их равна длине горизонтального ряда насадочных элементов соответствующей плоскости сечения. Установка вертикальных пластин, закрепленных на свободных концах струн, позволяет достичь равномерного распределения потока газа по сечению аппарата (преимущественно большого диаметра) и более высоких количественных и качественных показателей эффективности.(72) Волненко Александр Анатольевич Серикулы Жандос Хусанов Жахонгир Евадиллоевич Раматуллаева Лаззат Имамадиновна(73) Республиканское государственное казенное предприятие Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауезова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) АППАРАТ С НАСАДКОЙ ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕНА И ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ(57) Изобретение относится к тепломассообменному и пылеулавливающему оборудованию и может найти применение в химической,нефтехимической,нефтеперерабатывающей,пищевой,металлургической, горнодобывающей, целлюлознобумажной промышленностях, преимущественно при осуществлении процессов тепломассообмена и пылеулавливания. Изобретение относится к тепломассообменному и пылеулавливающему оборудованию и может найти применение в химической, нефтехимической,нефтеперерабатывающей,пищевой,металлургической, горнодобывающей, целлюлознобумажной промышленностях, преимущественно при проведении процессов тепломассообменна и пылеулавливания. Известно устройство для очистки газа (А.с. СССР 1279105 кл. 01 47/14, 53/20, 1985),включающее корпус с контактной зоной, штуцера ввода и вывода газа и жидкости, насадочные элементы, нанизанные на струны с шагом,увеличивающемся по ходу газа, опорные решетки,каплеуловитель с центробежным завихрителем. Штуцер ввода газа снабжен секционирующими перегородками. Эффективность работы устройства для очистки газа обеспечивается за счет ударного взаимодействия газа о поверхность жидкости,эжекцией последней в насадочную зону аппарата и дроблением ее на капли. Недостатками известного устройства является то, что шаг расположения насадочных тел не фиксирован, и вследствие этого невозможно достичь режима одновременного вихреобразования,когда используется известное явление увеличения мощности взаимодействующих вихрей при совпадении времени завершения образования вихрей и времени движения вихрей от одного насадочного элемента к другому по ходу газа. Секционирование входного газового штуцера,имеющего форму колена,обеспечивает равномерность вхождения газа в аппарат только при расположении его нижней кромки параллельно зеркалу жидкости и только в зоне удара. Изготовление входного штуцера в виде прямого отрезка газохода, характерного для большинства аппаратов, и снабжение его секционирующими перегородками не позволяет достичь равномерного распределения потока газа по сечению аппарата. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является аппарат с насадкой (А.с. СССР 1098117 кл. 01 53/20, 1982), содержащий корпус, штуцера входа и выхода газа и жидкости, крепежную решетку и гибкие струны с прикрепленными к ним с шагом друг от друга насадочными телами, причем насадочные тела крепятся к двум струнам с шагом,кратным 1,5-4 размера миделевого сечения тела. Насадочные тела могут быть выполнены призматическими. Интенсификация проводимых процессов достигается за счет достижения режима одновременного вихреобразования (синфазного режима),позволяющего усилить мощность образующихся вихрей и создать развитую межфазную поверхность. Недостатком известного аппарата является то,что конструкция входного газового патрубка не позволяет обеспечить равномерное распределение входящего газового потока. Основное количество газа поступает к противоположной от входного патрубка стенке аппарата, тогда как в сечении 2 аппарата, непосредственно примыкающем к входному патрубку, движение газа незначительно или при больших скоростях поступления газа возникает разряжение. В результате этого нижние 23 слоя насадочных элементов служат только для выравнивания скорости газа по сечению аппарата и практически не участвуют в процессе тепломассообмена. Это приводит к снижению эффективности аппарата, особенно в случаях обработки больших объемов газовых потоков, и,оответственно, большого диаметра аппарата. В настоящем изобретении решается задача по разработке конструкции аппарата с насадкой(преимущественно большого диаметра) для тепломассообмена и пылеулавливания,обеспечивающей повышение эффективности его работы. Технический результат при использовании предлагаемого изобретения заключается в достижении более высоких количественных и качественных показателей поверхности контакта фаз, коэффициентов тепломассопередачи и степени пылеулавливания. Поставленная задача решается в аппарате с насадкой для тепломассообмена и пылеулавливания,содержащем корпус, штуцера входа и выхода газа и жидкости, крепежную решетку и гибкие струны с прикрепленными к ним с шагом 1,5-4 размера миделевого сечения насадочными телами, в котором,согласно изобретению,имеются вертикальные пластины, установленные в нижней части аппарата, верхними кромками закрепленные на свободных концах струн, а их нижние кромки образуют дугу, вогнутостью расположенную навстречу газовому потоку, входящему через штуцер в аппарат. Высота вертикальных пластин увеличивается в сторону, противоположную от штуцера входа газа, а длина их равна длине горизонтального ряда насадочных элементов соответствующей плоскости сечения. На фиг. 1 представлен общий вид аппарата с насадкой на фиг. 2- вид А на фиг. 3- сечение Б-Б. Аппарат с насадкой для тепломассообмена и пылеулавливания включает корпус 1, штуцера 2 и 3 для входа и выхода газа, штуцер 4 для ввода жидкости и для ее слива 5, крепежную решетку 6,гибкие струны 7, насадочные элементы 8 и вертикальные пластины 9. Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает,что заявляемое устройство отличается от известного наличием вертикальных пластин, верхней кромкой прикрепленных к свободным концам гибких струн,а нижние их кромки образуют дугу, вогнутостью расположенную навстречу газовому потоку. Высота вертикальных пластин увеличивается в сторону,противоположную от штуцера входа газа, а длина их равна длине горизонтального ряда насадочных элементов соответствующей плоскости сечения. Аппарат с насадкой для тепломассообмена и пылеулавливания работает следующим образом. Газовый поток, поступающий на очистку,подается через штуцер 2 и взаимодействует с орошающей жидкостью, подаваемой через штуцер 4, в насадочной зоне, состоящей из насадочных элементов 8 и струн 7, верхним концом закрепленных к крепежной решетке 6. После взаимодействия с орошающей жидкостью газ удаляется через штуцер 3, а жидкость через штуцер 5. При установке вертикальных пластин 9, поток газа на каждой пластине делится на две части, одна из которых поступает в зазор между вертикальными пластинами, а вторая часть отклоняется вниз и движется к следующему зазору между вертикальными пластинами. Располагая вертикальные пластины таким образом, чтобы их нижние кромки образовали вогнутость,расположенную навстречу движению газового потока, можно добиться равномерного деления газового потока по сечению аппарата, особенно большого диаметра, и тем самым обеспечить высокую эффективность работы насадочной зоны аппарата. Установка вертикальных пластин с высотой,увеличивающейся в сторону, противоположную от штуцера входа газа, обеспечивает равномерное деление цилиндрического потока газа условным диаметром, соответствующим диаметру входного патрубка. Длина вертикальных пластин должна быть равна длине горизонтального ряда насадочных элементов соответствующей плоскости сечения. Это позволяет равномерно распределить разделенный газовый поток в зазоре между вертикальными пластинами. Обеспечение равномерности вхождения газового потока в насадочную зону аппарата способствует вовлечению в работу всех элементов насадок уже с нижнего ряда без дополнительного перераспределения, что приведет к росту эффективности устройства в целом. Преимуществами предложенного технического решения по сравнению с прототипом являются- достижение равномерного распределения потока газа по сечению аппарата (преимущественно большого диаметра)- достижение более высоких количественных и качественных показателей эффективности, при неизменном гидравлическом сопротивлении, за счет вовлечения в работу всех насадочных элементов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Аппарат с насадкой для тепломассообмена и пылеулавливания, содержащий корпус, штуцера входа и выхода газа и жидкости, крепежную решетку и гибкие струны с прикрепленными к ним с шагом 1,5-4 размера миделевого сечения тела насадочными телами, отличающийся тем, что он содержит вертикальные пластины, установленные в нижней части аппарата, верхними кромками закрепленные на свободных концах струн, причем их нижние кромки образуют дугу, вогнутостью расположенную навстречу газовому потоку,входящему через штуцер в аппарат. 2. Аппарат с насадкой по п.1, отличающийся тем,что высота вертикальных пластин увеличивается в сторону, противоположную от штуцера входа газа. 3. Аппарат с насадкой по п.1, отличающийся тем, что длина вертикальных пластин равна длине горизонтального ряда насадочных элементов соответствующей плоскости сечения.