способ проведения процессов тепломассообмена между жидкостью и твердыми частицами
Классы МПК: | F22B3/04 путем понижения давления горячей воды высокого давления при дросселировании, например в аккумуляторах |
Автор(ы): | Левшаков А.М. (RU) |
Патентообладатель(и): | АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2003-10-31 публикация патента:
10.07.2005 |
Изобретение предназначено для контактирования гетерогенных фаз и может быть использовано в энергетике, химической, деревообрабатывающей и других областях промышленности. Способ проведения процессов тепломассообмена между жидкостью и твердыми частицами, включающий размещение твердых частиц на распределительную решетку и пропускание через нее и слой твердых частиц жидкости под давлением. При этом давление жидкости перед распределительной решеткой выбирают из соотношения (Рвх-Р р)/Р5<1, где Рвх - давление жидкости на входе в решетку; Р р - величина падения давления жидкости при прохождении через решетку; P5 - давление насыщенного пара, соответствующее температуре жидкости перед распределительной решеткой. Изобретение обеспечивает интенсификацию процессов тепломассобмена между фазами. 1 ил.
Формула изобретения
Способ проведения процессов тепломассообмена между жидкостью и твердыми частицами, включающий размещение твердых частиц на распределительную решетку и пропускание через нее и слой твердых частиц жидкости под давлением, отличающийся тем, что давление жидкости перед распределительной решеткой выбирают из соотношения
(Рвх-Р р)/Р5< 1,
где Рвх - давление жидкости на входе в решетку; Р р - величина падения давления жидкости при прохождении через решетку; P5 - давление насыщенного пара, соответствующее температуре жидкости перед распределительной решеткой.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к технике контактирования гетерогенных фаз и может быть использовано в тепломассообменных аппаратах в энергетике, химической, деревообрабатывающей и других областях промышленности.
Известен способ проведения тепломассообмена между жидкостью и твердыми частицами путем наложения вибраций, пропусканием электрического тока и т.д. [1].
Наиболее близким техническим решением является способ проведения тепломассообмена между твердыми частицами в трехфазном слое: через слой частиц одновременно пропускают жидкость и пузырьки газа [2].
Целью настоящего изобретения является интенсификация процессов тепломассообмена между фазами.
Эта цель достигается тем, что под распределительную решетку жидкость подают при температуре и давлении, обеспечивающих ее вскипание над распределительной решеткой в слое твердых частиц. При этом давление перед распределительной решеткой выбирают из соотношения
(Рвх-Р р)/Р5<1,
где Pвх - давление жидкости на входе в решетку; Р р - величина падения давления жидкости при прохождении через решетку, P5 - давление насыщенного пара, соответствующее температуре жидкости перед распределительной решеткой.
В зависимости от скорости подачи воды твердые частицы могут быть в неподвижном или псевдоожиженном состоянии. При этом давление перед распределительной решеткой выбирают из соотношения
(Рвх-Р р)/Р5<1,
Благодаря тому, что давление перед распределительной решеткой выбирают из соотношения (Р вх-Р р)/P5<1, давление жидкости на выходе из газораспределительной решетки меньше давления насыщенного пара. Поэтому происходит интенсивное парообразование над распределительной решеткой, которое обуславливает резкую интенсификацию межфазного тепломассообмена между жидкостью и твердыми частицами.
При анализе уровня техники в целях проверки заявляемого способа проведения тепломассообмена между жидкостью и твердыми частицами не обнаружены аналоги с перечисленной совокупностью вышеназванных признаков. Следовательно, описанное техническое решение соответствует критерию новизны.
На фиг.1 изображен аппарат для осуществления предложенного способа. Аппарат содержит корпус 1 с распределительной решеткой 2, в которой выполнены отверстия 3, размер которых больше размера твердых частиц 4, размещенных на распределительной решетке 2.
Пример. Через слой твердых частиц 4 восходящим потоком подают жидкость, например воду при температуре 100°С и под давлением 1,1 кг/см2 и с растворенным с ней веществом, например краски, для обработки твердый частиц. Суммарное сечение всех отверстий решетки 3 выбирают таким, чтобы после прохождения через распределительную решетку 2 давление упало до величины менее 1 кг/см2. Так как температура воды 100°С, то она закипает в объеме над газораспределительной решеткой 3, в слое твердых частиц 4 образуются паровые пузыри 5, что обуславливает резкую интенсификацию межфазных процессов тепломассообмена между водой и твердыми частицами, что в свою очередь интенсифицирует процессы окраски частиц.
Источники информации
1. Аксельруд Г.К., Молчанов А.Д. Растворение твердых частиц. М.: Химия, 1977.
2. Монография "Псевдоожижение" под. ред. И. Дэвидсона и Д. Харисона. М.: Химия, 1974, с. 659.
Класс F22B3/04 путем понижения давления горячей воды высокого давления при дросселировании, например в аккумуляторах