Насадка для тепло-массообменных аппаратов

 

1. НАСАДКА ДЛЯ ТЕПЛО-МАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ, содержащая два установленных под углом 90° друг к другу полуцилиндра с выполненными в них продольн 1и прорезями и горизонтальную перегородку, размещенную между полуцилиндрами и соединяющую их между собой, о т л и чающаяся тем, что, с целью интенсификации процессов теплои массообмена, увеличения пропускной способности и снижения гидравлического сопротивления, стороны одного из полуцилиндров выполнены с косьм срезом, а прорези расположены вдоль продольной оси полуцилиндров, 2. Насадка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что полуцилиндры . и оризонтальная перегородка выполнены перфорированными. .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

С 3

РЕСПУБЛИК

O9} O}} (5Р В 01 0 53 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ (21) 3314307/23-26 . (22) 13.07.81 (46) 15. 04.83, Бюл.. Ю 14 (72) И. И. Гельперин, A. . Пальмов, Н.С.Комагоров, В.В,Харламов,}0.В.Аксельрод, В,М.Куксо, А.М.Каган, А.С.Пушнов, Н.Ф.Майоров} В.В.Дильман, А.В.Струнина и М.М.Аристокесян: (53) 66.048(088.8) (56) 1. Патент Великобритании

В 139880, кл. В 1 R, 1920.

2. Авторское свидетельство СССР

9 696654, кл. В Ol Ь 53/20, 13.07.79. (54) (57) . 1. НАСАДКА ДЛЯ ТЕПЛО-MACCOOBMEHHblX AIIIIAPATOB, содержащая два установленных под углом 90 друг к другу полуцилиндра с выполненньии в них продольными прорезями и горизонтальную перегородку, размещенную между полуцилиндрами и соединяющую их между собой, о т л ич а ю щ.а я с я тем, что, с целью интенсификации процессов тепло- и массообмена, увеличения пропуокной способности и снижения гидравлического сопротивления, стороны одного из полуцилиндров выполнены с косьи срезом, а прорези расположены вдоль

:продольной оси полуцилиндров, 2. Насадка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что полуцилиндры и а оризонтальная перегородка выпол иены перфорированными.

1011207

Изобретение относится к конструкции насадки, которая предназначена для осуществления тепло-массообменных процессов в химической технологии, а также в нефтехимической, газоперерабатывающей, медицинской, пищевой и других отраслях промышленности.

Известны кольца Лессинга, представляющие собой два сплошных полуцилиндра, соединенных между собой 10 внутренней сплошной перегородкой 1 J.

Недостатками этой насадки являются высокое гидравлическое сопротивление, малая пропускная способность и плохое омывание поверхности элемента.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является насадка, представляющая собой два перфорированных полуцилиндра, жестко соединенных плоской перегородкой, причем оси полуцилиндров перпендикулярны друг другу, а на каждом из полуцилиндров имеется прорезь (2).

Однако у этой насадки недостаточ- 25 но высокая пропускная способность, недостаточно низкое гидравлическое сопротивление, неполное омывание всей внутренней поверхности.

Цель изобретения — интенсифи- 30 кация процессов тепло- и массооб- . мена, увеличения пропускной способности и снижения гидравлического сопротивления.

Поставленная цель достигается. 35 тем, что в насадке для тепло-массообменных аппаратов, содержащей два установленных под углом 90 друг к другу полуцилиндра с выполненными в них продольными прорезями и гори- 40 зонтальную перегородку, размещенную между полуцилиндрами и соединяющую их между собой, стороны одного из полуцилиндров выполнены с косым срезом, а прорези расположены 45 вдоль продольной оси полуцилиндров .

Полуцилиндры и горизонтальная перегородка выполнены перфорированными.

На чертеже изображена насадка, вид в аксонометрической проекции.

Насадка представляет собой два полуцилиндра 1 и 2, оси которых повернуты относительно друг друга на 90 и лежат в одной плоскости.

Полуцилиндры соединены между собой квадратной перегородкой 3. Прорези 4 образуются по середине каждого полуцилиндра за счет попарного сгибания лепестков навстречу друг другу, но . 60 каждая пара в противоположную сторону относительно другой пары, Заготовка представляет собой перфорированную крестовину, а лепестки выполнены заодно с квадратной пере- б5 городкой. На двух противоположных лепестках имеются косые срезы.

Насадка работает следующим образом.

Элементы насадки загружают в аппарат внавал, и размещают на опорную решетку. Газ в аппарат подают снизу под решетку. Жидкость на слой насадки подают сверху. Перемещаясь сверху вниз по аппарату с насадкой, жидкость омывает поверхность элементов насадки, контактируя с газом, движущимся навстречу жидкости. Происходит процесс тепломассообмена. Наличие прорезей в центре полуцилиндров обеспечивает лучшие условия для омывания внутренней поверхности элементов насадки при любой ориентации последних в аппарате, и тем самым способствует интенсификации процесса тепломассообмена, который характеризуется коэффициентом тепломассопередачи.

Интенсивность процесса тепломассообмена при прочих равных условиях зависит, как известно, не только от чисто геометрической поверхности, развиваемой насадкой, но и в большей степени от смоченной поверхности, т.е. такой поверхности элементов насадки, которая будучи смочена жидкостью, участвует в процессе тепло-ма сообмена.

Чем больше величина такой смоченной поверхности, тем интенсивнее происходит работа насадки, и выше коэффициент тепло-массопередачи.

Смоченная поверхность нас адк и при идентичном гидродинамическом режиме работы зависит целиком от конструкции элементов насадки, т.е. от того, как конструкция элемента способствует растеканию жидкостной пленки по всей его поверхности и обеспечивает контакт жидкости и газа на этой поверхности.

В известной насадке прорезь расположена у краев полуцилиндров — вблизи перегородки. Это значит, что жидкость у элемента известной насадки может проникать во внутреннюю полость верхнего полуцилиндра лишь тех ее колец, которые ориентированы по отношению к основному направлению течения жидкости в аппарате.

В предлагаемой насадке, имеющей прорези посередине, во всех трех положениях, которые наиболее вероятны при загрузке насадки внавал, жидкость поступает в оба полуцилиндра, в том числе и в верхний полуцилиндр, в то время как в известной насадке внутренние полости верхних полуцилиндров не омываются. Наличие косых срезов также способствует улуч1011207

Составитель A.Òàðàñîâ

Техред A.Бабинец

Корректор А.Дзятко

Редактор И. Касарда

Заказ 2621/8 Тираж 686

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская .наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 шению омывания внутренней поверхности. Угол среза, выбирается из следующих соображений. При углах меньших о

20 ухудшается смачивание внутренней поверхности элемента, а при углах больших 70 потери геометрической йоверхности насадки не компенсируются увеличением смоченной поверхности.

Таким образом,эа счет расположения прорезей посередине каждого из полу- 10 цилиндров и наличия косых срезов достигается улучшение омывания внутренней поверхности насадки. Анализ статистических данных об укладке элементов насадки в слое с учетом ука- 5 занного об улучшении омывания .поверхности элементов насадки позволяет сделать вывод, что смоченная поверхность предлагаемой насадки увеличивается по сравнению с известной на 10-15%, а, следовательно, пропорционально увеличивается и коэффициент тепло-массопередачи. !

Предлагаемый положительный эффект заключается в следующем: объемный коэффициент массопередачи увеличивает"я на 10%, пропускная способность на 10-16% при одновременном снижении гидравлического сопротивления в среднем на 25%.