Насадка для тепломассообменных аппаратов

 

НАСАДКА ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ, содержащая вертикально расположенные листы с прямо .угольныси окнами и наклонными лепестками , прикрепленными к верхним краям окон, а соседние по высоте лепестки отогнуты в противоположные стороны относительно вертикального листа, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем увеличения турбулизованной межфаэной поверхности и расширения диапазона устойчивой работы, нижний край каждого лепестка снабжен отбортовкой, при этом верхняя кромка отбортовки каждого лепестка установлена на одном уровне с нижней кромкой окна смежного листа на расстоянии С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ° 3(Я) В 01 D 53/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(21) 3469583/23-26 (22) 12.07.82 (46) 30.03.84. Бюл. Р 12 (72) А.А.Щупляк, И.П.Филиппов, Б.И.Токарев, В.И.Орлов и Г.К.Трифонов (71) Научно-производственное гидролизное объединение (53) 66.0174.513(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР .Р 583812, кл. В 01 D 53/20, 1978. (54)(57) НАСЩКА ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ, содержащая вертикально расположенные листы с прямо,угольныси окнами и наклонными лепестками, прикрепленными к верхним краям окон, а соседние по высоте лепестки отогнуты в противоположные стороны относительно вертикального листа, :отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем увеличения турбулизованной межфаэной поверхности и расширения диапазона устойчивой работы, нижний край каждого лепестка снабжен отбортовкой, при этом верхняя кромка отбортовки каждого лепестка установлена на одном уровне с нижней кромкой окна смежного листа на расстоянии С. = (О, 1-0,3)Н, где Н вЂ” высота ступени контакта, а насадка снабжена распределительными решетками, прикрепленными к верхним и нижним кромкам листов.

1082466

Изобретение относится к элементам насадки для массообменных аппаратов системы газ (пар) — жидкость и может найти применение в химической, нефтеперерабатывающей, гидро- 5 лизной и других отраслях промышленности.

Известна насадка для тепломассообменных аппаратов, содержащая вертикально расположенные листы с отверстиями и прямоугольными окнами с наклонными лепестками, прикрепленными к верхним краям окон, а соседние по высоте лепетки отогнуты в противоположную сторону относительно вер- 15 тикального листа (1) .

Недостатком известной насадки является малый диапазон устойчивой работы. Насадка может работать при плотностях орошения больших 20

20 м /м ° ч. При меньших плотностях орошения (например, при ректификации под вакуумом) образующаяся тонкая пленка жидкости на лепестках насадки не устойчива и разрывается под дей- 75 ствием сил поверхностного натяжения на отдельные струйки. В результате этого контакт жидкости и газа происходит не по всей длине лепестка, а только в тех местах, где стекают струйки, это уменьшает поверхность контакта фаз, снижает эффективность работы насадки и сужает диапазон устойчивой работы.

Кроме того, недостатком является

35 сравнительно невысокая эффективность работы в связи с малой величиной межфазной поверхности.

Цель изобретения — повышение эф" фективности работы путем увеличения 4О турбулизованной межфазной поверхности и расширение диапазона устойчивой работы, Поставленная цель достигается тем, что в насадке для тепломассооб- 45 менных аппаратов, содержащей вертикально расположенные листы с прямоугольными окнами и наклонными лепестками, прикрепленными к верхним краям окон, а соседние по высоте 50 лепестки отогнуты в противоположные стороны относительно вертикального листа, нижний край каждого лепестка снабжен отбортовкой, при этом верхняя кромка отбортовки каждого лепест-55 ка установлена на одном уровне с нижней кромкой окна смежного листа на расстоянии С = (0,1-0,3)H, где Н высота ступени контакта, а насадка снабжена распределительными решетками, прикрепленными к верхним и нижним кромкам листов.

Целесообразно, чтобы вертикально расположенные листы были выполнены сплошными.

На чертеже изображена насадка, продольный разрез.

Насадка содержит вертикально расположенные листы 1 с отверстиями, в листах имеются прямоугольные поперечные окна 2 с лепестками 3, прикрепленными к верхним краям окон и установленными наклонно, соседние по высоте лепестки отогнуты в противоположные стороны относительно вертикального листа. Нижний край каждого лепестка имеет отбортовку 4, причем верхняя кромка отбортовки каждого ряда лепестков устанавливается на одном уровне с нижней кромкой соседнего окна на расстоянии С (0,2-0,6) Н, снизу и сверху к вертикальным листам прикреплены распределительные решетки 5.

Вертикально расположенные листы могут быть выполнены сплошными в случае работы с жидкостями, способ-, ными к осмаливанию.

Такое конструктивное решение позволит получить сильно развитую турбулизованную межфазную поверхность контакта, равномерное распределение фаз по сечению насадки и расширить диапазон устойчивой работы.

Насадка работает следующим образом.

Верхняя кромка отбортовки 4 лепестка 3 образует с нижней кромкой соседнего окна подобие эжектора.

Жидкость стекает по лепестку.3 и, скапливаясь в отбортовке 4, равномерно поступает в щель между верхней кромкой отбортовки 4 и нижней кромкой соседнего окна, диспергируется и создает заслон из капель на пути основного газового потока, идущего через окно. Жидкость стекает в нижнюю часть насадки, попадает на распределительную решетку 5, покрывает ее тонким слоем, при этом равномерно распределяясь по сечению, и создает дополнительную ступень контакта газа с жидкостью за счет барботажа газа через слой.

Меньшая часть газового потока проходит через отверстия лепестка 3, 1082466 4

О,ЗН щель перестает играть роль сопла, т.е. напор газа, проходящего через щель, не может диспергировать стекающую с отбортовки жидкость.

В табл. 2 приведены экспериментальные данные, подтверждающие необходимость и целесообразность выбран.ного соотношения С = (0,1-0,3)Н.

Использование изобретения позволит расширить диапазон устойчивой ра- . боты насадки и увеличить эффективность во всем диапазоне ее работы барботирует через слой жидкости, стекающей по нему, и одновременно срывает и диспергирует стекающую жидкость, В табл. 1 приведены сравнительные результаты испытаний известного и предлагаемого устройств.

При испытаниях аппарата с предла-. гаемой насадкой выявлен оптимальный размер С = (0,1-0,3)Н. При С с О,Й 10 резко возрастает сопротивление щели и газ через щель не идет, При С >

Таблица 1

Параметры

Насадка известная предлагаемая

Гидравлическое сопротивление одной теоретической ступени

KOH TaK TR Ь РВэтс " / "г

15-20

25-30

Высота аппарата, эквивалентная одной теоретической ступени, ВЭТС (эффективность работы), м

0 12-0,18

0,2-0 25.,Диапазон устойчивой работы по жидкости, мз/м ° ч

20-200

5-200!

Таблица 2

Q с 0,1Н C =(0,1-0,3)H

C> О,ЗН

Пар аме тры

Гидравлическое сопротивление одной теоретической ступени контакта Ь РВзтс загс/м2

15-20

10-15

Высота аппарата, эквивалентная одной теоретической ступени (эффективность работы), ВЭТС, м

0,25-0, 3

О, 12-0, 18

0,1

Составитель 3. Александрова

Редактор С. Пекарь Техред Л.Микеш Корректор О. Билак

Заказ 1615/7 Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4