Тепломассообменный аппарат — SU 912191 (original) (raw)
ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоввтскинСфциаяистичвскинРвспубянк ц 912191 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл. В 01 О.3/32 3 йаударетеенный кемнтет ССФР ав делам нэеаретеннй н еткрытнй(72) Авторы изобретения Московский ордена Трудового Красного Знамениинститут нефтехимической и газовой промышленностиим. И.М. Губкина(54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ 1Изобретение относится к конструк. циям тепломассообменных аппаратови может найти применение в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и смежных отраслях промышленности.Известна атмосферная ректификационная колонна, содержащая верти" кальный цилиндрический сварной сосуд диаметром 7 м. На колонне предусмотрены следующие штуцера: ввода1.Э сырья и вывода продуктов, вывода и подачи циркуляционных орошений и вывода паров. К корпусу колонны снизу прикреплена опорная часть 1 11.При использовании аппаратов такой конструкции невозможно существенно повысить производительность аппарата, не увеличивая при этом его диаметр, поскольку диапазон эффективной работы контактных уст 26 ройств ограничен, Увеличение диаметра резко увеличивает материало- емкость и стоимость аппарата, созда 2ет дополнительные трудности при его изготовлении, транспортировке, монтаже и эксплуатаци.Кроме того, наблю дается непостоянство скоростей потоков по сечению колонны,т.е. возникает продольная и поперечная. неравномерности, которые резко возрастают, с увеличением поперечного сечения аппарата. Оба типа неравномерности существенно снижают эффективность работы тепломассообменных аппаратов.Известен тепломассообменный аппарат, содержащий корпус со штуцерами ввода и вывода фаз, по высоте корпуса расположены контактные уст-, ройства, разделяющие корпус на секции, делители потоков газа и жидкости, расположенные в верхней части 12.Недостатком известного аппарата является незначительная эффективность.Цель изобретения - увеличение производительности, эффективности91213массопередачи за счет обеспечения работы части секций в параллельном режиме.Указанная цель достигается тем, что тепломассообменный аппарат,со- з держащий корпус со штуцерами для ввода и вывода потоков газа и жидкости, разделенный на секции по высотефконтактными устройствами, и делители потоков газа и жидкости с 1 О перепускными устройствами, которые установлены между секциями и соединены с помощью перепускных устройствУсо входами каждой секцйи, а выходы секций соединены перепускными устрой% ствами между собой.На чертеже изображен тепломассообменный аппарат, продольный разрез.,Тепломассообменный аппарат состоит из корпуса 1, опорной части 2, нижне о го днища 3, верхнего днища 4, штуцеров 5-12, делителя потока газа 13, делителя потока жидкости 14, перепускных устройств 15-18 для газа, герепускных устройств 19-22 для жид кости, контактных устройств 23 для взаимодействия газа и жидкости.Контактные устройства для взаимодействия газа и жидкости расположены в секциях 24-270Тепломассообменный аппарат работает следующим образом,Поток газа с 1 поступает снизу аппарата через штуцер 7 и проходит через контактные устройства 23, расположенные в секции 24, где взаимодействует с потоком жидкости Д , Пройдясекцию 24, этот поток газа попадаетв делитель 13. Сюда же через штуцер9 поступает дополнительный поток газа 3 . В делителе 13 происходит разделение газового потока. Одна частьего поступает в перепускное устройство 15. Пройдя перепускное устройство 15, эта часть газового потокапопадает на контактные устройства23, расположенные в секции 25, гдевзаимодействует с,потоком жидкости.Пройдя секцию 25, рассматриваемаячасть газового потока попадает в перепускное устройство 15. Пройдя его,она соединяется с потоком газа,поступающим из перепускного устройства 18. Другая часть газового потокапосле делителя 13 попадает в перепускное устройство 17. Пройдя перепускной канал 17, она попадает наконтактные устройства 23, располо 91 4женные в секции 26, где взаимодействует с потоком жидкости. Покинув секцию 26, она попадает в перепускное устройство 18. Пройдя его, этот поток газа соединяется с потоком газа, поступающим из перепускного устройства 16 в общий поток газайОбщий поток газа 2 проходит через контактные устройства 23, расположенные в секции 27, где взаимодействует с потоком жидкости д и покидает аппарат через штуцер 6,Поток жидкости д поступает в аппарат через штуцер 8 и проходит через контактные устройства 23,расположенные в секции 27, после чего этот поток жидкости поступает в делитель 14. Сюда же через штуцер 10 поступает дополнительный поток жидкости 6. В делителе 14 происходит разделение жидкостного потока, Одна часть потока жидкости поступает в перепускное устройство 19 и далее на .контактные устройства 23, расположенные в секции 25. С контактных устройств, расположенных в секции 25, осуществляется частичный отборжидкости. Одна часть жидкости .Ис через штуцер 11 выводится из аппарата,Другая часть, пройдя все контактные устройства секции 25, поступает в перепускное устройство 20, Пройдя его, она соединяется с потоком жидкости, поступающим .из перепускного устройства 22. Другая часть потока жидкости, покинув делитель 14, поступает в перепускное устройство 21. Из него она попадает на контактные устройства 23, расположенные в секции 26. С контактных устройств,расположенных в секции 26, осуществляется частичный отбор жидкости. Одна часть жидкости ф . через штуцер 12 выводится иэ аппарата. Другая часть жидкости проходит все контактные устройства, расположенные в секции 26, и попадает в перепускное устройство 22. Пройдя его, она соединяется с потоком жидкости, поступающим из перепускного устройства 20 в общий поток жидкости д; Общий поток жидкости о проходит через контактные устройс гва, расположенные в секции 28, и покидает аппарат через штуцер 5.Таким образом обеспечивается работа .секций 25 и 26 в параллельном режиме.912191 5При проектировании ноаых аппаратов за счет обеспечения работы части секций тепломассообменного аппарата, расположенных одна над другой, в параллельном режиме можно уменьшить диаметр этих секций и тех частей теп ломассообменного аппарата, в которых они установлены. Уменьшение диаметра секций тепломассообменного аппарата, во-первых, обеспечивает сниже ние неравномерности работы контактных устройств, расположенных в этих , секциях, и,следовательно, приводит к увеличению эффективности работы тепломассообменного аппарата, не М снижая его производительности,во-вто рых, позволяет уменьшить толщину стенки корпуса и снизить материало- емкость тепломассообменного аппара/та. Особенно сильно этот эффект сказывается в том случае, когда уменьшение диаметра отдельных частей тепломассообменного аппарата позволяет избежать выполнения конических переходов между цилиндрическими частями д корпуса различного диаметра. Уменьшение толщины стенки корпуса и отсутствие конических переходов позволяет значительно снизить затраты и упростить технологию изготовления тепломассообменного аппарата, особенно в случае, когда термообработка частей корпуса определяется только толщиной их стенкиУменьшение диаметра частей тепломассообменного аппарата позволяет снизить затраты и . трудоемкость на его транспортировку, особенно в случае, когда части аппарата, ранее не удовлетворявшие требованиям габаритности, после их выполнения с уменьшенным диаметром будут им удовлетворять. А уменьшение веса позволяет значительно сократить затратыи упростить монтаж тепломассообменного аппарата, а также приводит к уменьшению затра.т на изготовление его опорной части и фундамента, необходимого для его установки. 6Таким образом, применение тепломассобменных аппаратов предлагаемой конструкции в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и смежных отраслях промышленности позволяет увеличить производительность, эффективность массопередачи и снизить материалоемкость тепломассообменных аппаратов, а также трудоемкость и зат. раты на их изготовление, транспортировку и монтаж.Ожидаемый технико-экономический эффект от использования тепломассообменного аппарата предлагаемой конструкции на Рязанском нефтеперераба- бывающем заводе составит 100 тыс.руб. формула изобретения Тепломассообменный аппарат, сомержащий корпус со штуцерами для ввода и вывода потоков газа и жидкости, разделенный на секции по высоте контактными устройствами, и делители потоков газа и жидкости с перепускными устройствами, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения производительности, эффективности массопередачи путем обеспечения ра- боты части секций аппарата в параллельном режиме, делители потоков газа и жидкости установлены между секциями и соединены с помощью перепускных устройств со входами каждой секции, а выходы секций соединены перепускными устройствами между собой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Вихман Г.Л , Круглов С.А. Основы конструирования аппаратов и машин нефтеперерабатывающих заводов. "Машиностроение" 1978, с, 128. 2, Авторское свидетельство СССРпо заявке ь"- 2877136/26, В 01 0 3/32,30.01,80.912191ИПИ Заказ 1222/7 Тираж 733 Подписи филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4