пневмоинерционная дисковая тарелка массообменного аппарата

Формула изобретения

Пневмоинерционная дисковая тарелка массообменного аппарата, включающая наливную поверхность в виде перфорированного конуса, обращенного вершиной вниз, кольцевую пневмокамеру, кольцевой коллектор и переливное устройство, отличающаяся тем, что тарелка снабжена полым валом с возможностью вращения вокруг своей оси и состоит из двух перфорированных дисков, имеющих форму конуса, обращенного вершиной вниз, и жестко соединенных между собой по периферии и с валом, причем диски расположены таким образом, что между ними образуется полость, являющаяся пневмокамерой и сообщающаяся с полым валом, у стенок вала по окружности расположены переливные отверстия, кольцевой коллектор выполнен в виде воронки и заканчивается переливными патрубками, расположенными под углом к валу, при этом вал имеет перфорацию, начиная от переливных патрубков и заканчивая верхним уровнем наливной поверхности, кольцевая пневмокамера, кольцевой коллектор и переливные патрубки закреплены на полом валу, причем кольцевой коллектор крепится к кольцевой пневмокамере при помощи цилиндрических соединителей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию массообменных процессов и предназначено для тарельчатых массообменных колонн, а также для устройств разделения жидких фаз, в частности для дезодорации растительных масел.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому изобретению является пневмоинерционное дисковое устройство массообменного аппарата, которое состоит из перфорированного диска, имеющего форму конуса, обращенного вершиной вниз и выполненного с возможностью вращения вокруг своей оси. В центре диска выполнено переливное отверстие. Над диском расположен переливной патрубок, а под диском установлена кольцевая пневмокамера. По периферии конуса располагается кольцевой коллектор (Авторское свидетельство СССР № 448024, кл. В 01 D 15/00, 1974).

Недостатком этого устройства являются небольшая площадь теплообмена разделяемой смеси и поверхности разделения, а также конструктивная сложность, обусловленная наличием уплотнения между вращающимся перфорированным диском и кольцевой пневмокамерой.

Техническая задача изобретения - увеличение площади теплообмена разделяемой смеси и поверхности разделения, конструктивное упрощение пневмоинерционной дисковой тарелки, уменьшение числа тарелок в массообменных аппаратах и уменьшение габаритов аппаратов.

Техническая задача достигается тем, что в пневмоинерционной дисковой тарелке массообменного аппарата, включающей наливную поверхность в виде перфорированного конуса, обращенного вершиной вниз, кольцевую пневмокамеру, кольцевой коллектор и переливное устройство, новым является то, что тарелка снабжена полым валом с возможностью вращения вокруг своей оси и состоит из двух перфорированных дисков, имеющих форму конуса, обращенного вершиной вниз, и жестко соединенных между собой по периферии и с валом, причем диски расположены таким образом, что между ними образуется полость, являющаяся пневмокамерой и сообщающаяся с полым валом, у стенок вала по окружности расположены переливные отверстия, кольцевой коллектор выполнен в виде воронки и заканчивается переливными патрубками, расположенными под углом к валу, при этом вал имеет перфорацию, начиная от переливных патрубков и заканчивая верхним уровнем наливной поверхности, кольцевая пневмокамера, кольцевой коллектор и переливные патрубки закреплены на полом валу, причем кольцевой коллектор крепится к кольцевой пневмокамере при помощи цилиндрических соединителей.

На фиг.1 показано устройство пневмоинерционной дисковой тарелки массообменного аппарата, на фиг.2 - вид сверху.

Технический результат заключается в увеличении площади теплообмена, уменьшении числа тарелок в массообменном аппарате, уменьшении его габаритов.

Пневмоинерционная тарелка массообменного аппарата снабжена полым валом 2 с возможностью вращения вокруг своей оси и состоит из двух перфорированных дисков 1, имеющих форму конуса, обращенного вершиной вниз, и жестко соединенных между собой по периферии и с валом, причем диски расположены таким образом, что между ними образуется полость 4, являющаяся пневмокамерой и сообщающаяся с полым валом 2 через отверстия 5, а у стенок вала 2 по окружности расположены переливные отверстия 6, кольцевой коллектор 3 выполнен в виде воронки и заканчивается переливными патрубками 7, находящимися под углом к валу 2, при этом вал имеет перфорацию, начиная от переливных патрубков 7 и заканчивая верхним уровнем наливной поверхности, кольцевая пневмокамера 4, кольцевой коллектор 3 и переливные патрубки 7 закреплены на полом валу 2, кольцевой коллектор 3 крепится к кольцевой пневмокамере 4 при помощи цилиндрических соединителей 8. Угол наклона переливных патрубков 7 выбирается таким образом, чтобы разделяемая жидкость попадала в среднюю часть перфорированного диска 1 (фиг.1).

Пневмоинерционная дисковая тарелка массообменного аппарата работает следующим образом (на примере дезодорации масел).

Вал 2 приводится во вращение от электродвигателя (не показан) и передает вращательное движение всей тарелке. В полый вал 2 подают пар, который через отверстия 5 поступает в кольцевую пневмокамеру 4, в кольцевой коллектор 3 и в разделяемую среду, которая находится на наливной поверхности перфорированного диска 1. На поверхность диска 1 поступает масло, которое растекается по его поверхности и за счет вязкостных сил трения вовлекается во вращательное движение, формируется вихревой поток, в котором проявляются особенности вихревого движения. Поток пара, поступая через перфорированную поверхность пневмокамеры 4, а также через перфорированную поверхность полого вала 2 проходит через вращающийся слой масла, нагревает его и удаляет из него ододирующие вещества и жирные кислоты. При этом уменьшается вязкость масла. Масло с меньшим удельным весом перемещается к центру диска 1 и, проходя через переливные отверстия 6, поступает в нижнюю часть кольцевого коллектора 3. Масло с большим удельным весом перемещается к периферии диска 1 и переливается через край диска 1, после чего попадает в кольцевой коллектор 3. В кольцевом коллекторе 3 масло дополнительно нагревается паром, который подается сквозь нижнюю частью перфорированной поверхности пневмокамеры 4, перфорированный вал 2 и при контакте пара с маслом из него удаляются ододирующие вещества и жирные кислоты. Далее масло через переливные патрубки 7 поступает на следующую пневмоинерционную дисковую тарелку. Эффективность дезодорации определяется частотой вращения и диаметром диска, высотой слоя смеси над и под перфорированной поверхностью диска, углом конусности и количеством подаваемого пара.

Предлагаемое устройство позволяет:

- увеличить площадь поверхности раздела и теплообмена;

- упростить конструкцию;

- уменьшить количество тарелок в массообменных аппаратах;

- уменьшение габаритов массообменных аппаратов.