Регулярная насадка для тепломассообменных аппаратов

 

1. РЕГУЛЯРНАЯ ДЛЯ ТЕШ10МАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ, состоящая из винтовых тел с несколькими винтовыми лопастями, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности тепломассообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз, винтовые лопасти каждого винтового тела входят в межлопастное пространство смежных винтовых тел, при этом винтовые тела имеют разное направление вращения с равным шагом винтовых лопастей.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1168278 А (зц+ B 01 D 53/204 ф опислние изоБ ЕтЕнИя/

-):

:с е.

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенный номитет сссР по делАм иэоБРетений и отнРытий (21) 3680670/23-26 (22) 28.12.83 (46) 23.07.85. Бюл. Ф 27 (72) В.П.Уханев, P.Ï.Ðèëî, Г.P.Залкинд, А.Г.Жилин, А.И.Овчинников, lO.А.Таран и В.И.Молчанов (53) 66.0174.513 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 797740, кл. В 01 9 53/20, 1981. (54) (57) 1. РЕГУЛЯРНАЯ НАСАДКА ДЛЯ

ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ, состоящая из винтовых тел с несколькими винтовыми лопастями, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности тепломассообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз, винтовые лопасти каждого винтового тела входят в межлопастное пространство смежных винтовых тел, при этом винтовые тела имеют разное направление вращения с равным шагом винтовых лопастей.

ll682?8

2. Насадка по п.1, о т л и ч а ю- . 3. Насадка. по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что винтовые тела щ а я с я тем, что винтовые тела разного направления вращения выпол- разного направления вращения выI иены с одинаковым или разными диамет- полнены с одинаковым или разрами, а отношение меньшего диаметра ным количеством винтовых лопас— к большему составляет 0,5-1. тей.

Изобретение относится к насадкам для тепломассообменных аппаратов и может быть применено в химической и смежных с ней отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение эффективности тепломассообмена sa счет увеличения поверхности контакта фаз.

На фиг. 1 изображена насадка из винтовых тел с четырьмя винтовыми лопастями, общий вид; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 насадка иэ винтовых тел с шестью винтовыми лопастями, разрез по плоскости, перпендикулярной оси винтовых тел; на фиг. 4 — насадка из винтовых тел с восемью винтовыми лопастями; на фиг. 5 — насадка из винтовых тел с четырьмя винтовыми лопастями, выполненная с соотношением диаметров винтовых тел разного направления вращения, равным 0,75; на фиг. 6 насадка иэ винтовых тел с четырьмя винтовыми лопастями, выполненная с соотношением диаметров винтовых тел разного направления вращения, равным.

0 5; на фиг. 7 — насадка с разным числом винтовых лопастей у винтовых тел разного направления вращения.

Регулярная насадка состоит из винтовых тел 1 с несколькими винтовыми лопастями 2.

Насадка работает следующим образом °

Жидкость стекает навстречу газу и вступает с ним в контакт на поверхности винтовых лопастей 2. При вертикальном расположении винтовых тел обеспечивающем минимальное гидравлическое сопротивление и наибольшую пропускную способность насадки, стекающая по элементу насадки жидкость совершает вращательное движение и под действием центробежной силы смещается к периферийной части винтовых лопастей. При этом происходит частичный переток жидкости с одного элемен та на смежные в поперечном. сечении, причем переток происходит не только на периферийные части винтовых лопастей 2 смежных винтовых тел 1 того же направления вращения, но и на

1О центральные части винтовых лопастей .2 смежных винтовых тел 1 противоположного направления вращения. За счет этого устраняется предпочтительность движения жидкости по периферийным

15 частям винтовых тел, характерная для известной насадки, эффективная поверхность контакта фаз увеличивается.

За счет выполнение насадки из винтовых тел разного направления враще20 ния, уложенных с чередованием винтовых тел противоположного направления вращения, в единице объема можно расположить значительно большее количество элементов насадки, чем в слуgg чае выполнения насадки иэ винтовых тел одного направления вращения. Сле,довательно, предлагаемая насадка имеет большую удельную поверхность, чем известная. Вхождение винтовых лопастей каждого винтового тела в межлопастные пространства смежных винтовых тел обеспечивает частичный переток жидкости с периферийных частей винтовых лопастей одних элементов насадки на центральные части винтовых лопастей других элементов насадки, что обеспечивает увеличение эффективно работающей поверхности насадки.

Выполнение насадки с уменьшением

40 диаметра винтовых тел одного направления вращения относительно диаметра винтовых тел другого направления вращения снижает гидравлическое сопро1168278

Диаметр винтовых

Отношение

Дополнительная часть удельной поверхности контакта фаз, м2 /мэ

Свободный объем наДиаметр винтовых меньшего диаметра к большему тел левотел правого вращения, MM садки, М3 /M3

ro вращения мм

0,955

0,940

0,895

187, 5

6,7

150

0,5

26,2

100

0 75

45,6

0,840

1,0

75

0,75

56, 25

26,2

0,860

О, 880

0,888

0,5

37,5

0,4

0 тивление слоя насадки. Однако при этом снижаются удельная поверхность, а также эффективность насадки.

Дополнительные расчетные данные для обоснования предлагаемого соотношения диаметров винтовых тел разного направления вращения представ-! лены в таблице. Указанная поверхность

Из таблицы видно, что указанное соотношение становится равным 1,0, 35 если винтовые тела разного направления вращения имеют одинаковый диаметр. Если диаметры винтовых тел разного направления вращения не одинакОВЫ TО указяннОе ОтнОшение мень 4О ше I 0.

Уменьшение отношения диаметров винтовых тел разного направления вращения менее 0,5 приводит к пре- 45 кращению взаимного орошения смежных элементов насадки за счет перетока жидкости с периферийных частей винтовых тел на центральные части смежных винтовых тел противоположного направления вращения и сокращению создаваемой за счет этого удельной контакта фаз создается за счет того, что винтовые лопасти элементов насадки одного направления вращения входят в межлопастные пространства смежных элементов насадки, имеющих противоположные направления вращения, и взаимно орошают друг друга . стекающей жидкостью. поверхности контакта до нуля, что нецелесообразно.

Максимальное взаимное орошение смежных элементов насадки, имеющих противоположное направление вращения винтов, имеет место при равенстве диаметров винтовых тел противоположного направления вращения, однако с уменьшением отношения диаметров возрастает свободный объем насадки, что обеспечивает уменьшение ее гидравлического сопротивления. Поэтому оптимальное соотношение диаметров винтовых тел разного направления вращения (в ïðåделах отношения 0,5-1,0) выбирают исходя из конкретных требований по эффективности насадки (пропорциональной удельной поверхности контакта фаз) и ее гидравлическому сопротивлению.

1 68278

1!68278

Фиг.Ф

1168278

Составитель З.Александрова

Редактор О.Юрковецкая Техред И.Кастелевич

КорректорЛ.Бескид

Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Заказ 4537/9 Тираж 659

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по Делам изооретений и открытий .113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5