Насадка для процессов тепломассообмена

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и >9408!2

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.11.80 (21) 3002018/23-26 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.07.82. Бюллетень М 25 (45) Дата опубликования описания 07.07.82 (51)М Кл з В 01 D 53/20

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.074.513 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Шерстобитов, Г. Г. Михайленко, А. Ю. Винаров, Е. В. Третьяк, И. Д. Тихонов, С. В. Кан и А. Д. Чмырь

Одесский ордена Трудового Красного Знамени," . политехнический институт, Одесский технологичес им институт пищевой промышленности им. М. В. Ломо сова и Всесоюзный научно-исследовательский институт би интеза белковых веществ (71) Заявители (54) НАСАДКА ДЛЯ ПРОЦЕССОВ

ТЕПЛОМАССООБМЕНА

Изобретение относится к химическому м ашиностроению и может .быть использовано для реализации процессов абсорбции, ректификации, газоочистки, экстракции, а также процессов микробиологического синтеза, производства пищевых продуктов и лекарственных препаратов. Преимущественная область применения — процессы газоочистки, производство серной кислоты, биохимические процессы.

Известна насадка, выполненная в виде пустотелого цилиндра, боковая поверхность которого снабжена лопастями, расположенными под углом к образующей цилиндра (1).

l5

Известна насадка, несущий цилиндр которой снабжен коа ксиально расположенными по отношению к нему перевернутым усеченным конусом с лопастями по наружной поверхности, причем лопасти цилиндра 20 и конуса образуют накрестлежащие углы (2), Недостатками такой насадки являются относительно бвльшая масса, что значительно сокращает диапазон нагрузок по взаимодействующим фазам, при которых она способна нормально работать; значи-. тельные энергетические затраты на взвешивание; сложность изготовления, а следовательно и высокая стоимость; 1большой рас- З0 ход материала на изготовление; ограниченное использование при работе со взвесями.

Известна насадка, содержащая усеченный конус, боковая поверхность которого снабжена лопастями, выполненными изменяющегося сечения, увеличивающегося в направлении большего основания конуса.

Внутренняя поверхность конуса снабжена двумя взаимно пересекающимися пластинами (3).

Эта насадка способна работать в широком диапазоне нагрузок, не требует больших энергетических затрат на псевдоожижение и характеризуется относительно небольшим удельным расходом материала на изготовление.

В такой насадке недостаточно развита поверхность ме ифазного;контакта. Она не технологична при изготовлении, конструкция ее не пригодна для массового изготовления на промышленных термопластавтоматах. Кроме того, эта насадка подвержена залипанию при работе на вязких и осложненных наличием взвесей системах.

Целью изобретения является интенсификация тепломассообменных процессов и улучшение — технологии изготовления насадки.

Поставленная цель достигается тем, что в насадке, выполненной в виде усеченного

940817

10!

55

60 конуса с лопастями, расположенными на наружной поверхности под углом к образующей конуса, и взаимно пересекающимися пластинами на внутренней поверхности конуса, пластины, на внутренней поверхности конуса установлены под прямым углом к основаниям конуса и между собой, а конус выполнен с конусностью 0,3 — 1,0.

С целью расширения области использования насадки пластины могут быть установлены между собой под углом 120, а их высота может составлять /з высоты насадки.

Высота насадки и ее больший диаметр выбираются из соотношения 0,5 — 1,5: 1, что обеспечивает эффективную работу насадки в колоннах различного диаметра; от камеральных при диаметре 0,5 м до промышленных при диаметре 5 м, а при заданной конусности 0,3 — 1,0, преимущественно 0,5, обеспечивается равенство площадей фронтальной и горизонтальной проекций насадки, что важно для ее эффективной работы в газожпдкостном потоке.

Такое выполнейис насадки позволяет создать оптимальную гидродинамическую обстановку в аппарате, а следовательно, интенсифицировать процессы тепломассообмена и улучшить технологию ее изготовления. Конусность насадки (0,3 — 1,0) определяется условиями ее работы. При ра. боте на вязких и осложненных наличием взвесей системах выбирают минимальную KonycnocTb.

На Фиг. 1 изображен общий вид насадки; на фиг. 2 — то же, при углах 120 .

Насадка состоит из пустотелого усеченного конуса 1, боковая поверхность которого снабжена тремя лопастями 2, расположенными на наружной поверхности под углом к образующей конуса, r пластинами 3, установленными под прямым углом к основаниям конуса и между собой.

Размеры конусности 0,3 — 1,0 выбраны такими, что насадка удерживается в циркуляционном потоке преимущественно в ориентированном положении, меньшим основанием вниз.

Насадка работает следующим образом.

Взаимодействующие потоки газа и жидкости приводят насадку во вращение. При этом циркуляционные потоки продольно перемещ ают ее, а наружные лопасти ооеспечивают ее вращение.

Отдельные струи, поступающие в полость насадки со стороны меньшего основания, рассекаются установленными под прямым углом к основанию конуса пластинами. Скорость образовавшихся струй при прохождении в полости насадки по высоте ее уменьшается, что создает условия локальной направленной циркуляции образовавшейся газожидкостной эмульсии, При этом значительно увеличивается турбулизация среды и обеспечивается интенсивный контакт взаимодействующих фаз, что приводит к интенсификации тепломассообменных процессов, реализуемых в аппаратах с такой подвижной насадкой.

В статическом состоянии указанные особенности работы насадки сохраняются.

Выполнение насадаки согласно изобретению позволит значительно улучшить технологию ее изготовления; обеспечить снижение себестоимости ее изготовления благодаря возможности массового изготовления на промышленных термопластавтоматах; интенсифицировать процессы тепломассообмена путем обеспечения наиболее интенсивного контакта взаимодействующих фаз; свести к минимуму возможность залипания поверхности насадки при работе на вязких и осложненных на ill чием взвссей системах.

Фор мула изобретения

1. Насадка для процессов тепломассообмена, выполненная в виде усеченного конуса с лопастями, расположенными n a наружной поверхности под углом к образующ ей юнуса, и взаимно пересекающимися пластинами на внутренней поверхности конуса, отличающая с я тем, что, с целью интенсификации тепломассообменных процессов и улучшения технологии ее изготовления, пластины на внутренней поверхности конуса установлены под прямым углом к основаниям конуса и между собой, а конус выполнен с конусностью

0,3-1,0.

2. Насадка по п. 1, отличающаяс я тем, что пластины установлены между собой пол углом 120 .

3. Насадка по п. 1, от л и ч а ю щ а яся тем, что высота пластины составляет /, высоты насадки.

4. Насадка по п. 1, отличающаяс я тем, что высота насадки и ее больший диаметр выбираются из соотношения

0,5 — 1,5: 1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авто ское свидетельство СССР р № 281415, кл. В 01 D 53/20, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 544453, кл. В 01 D 53/20, 29.07.75.

3. Авторское свидетельство СССР № 740266, кл В 01 D 53/20, 1977 (прототип). 940817

p„ 7

Составитель А. Сондор

Техред А. Камышникова Корректор С, Файн Редактор 3,. Вородкнна

Тип. Харьк. фил. пред. <Патент». Заказ 684/528 Изд. Ме 179 Тираж 733 Подписное

НПО сПонск» Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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