Насадка для тепломассообменных аппаратов

 

Изобретение может быть использовано для проведения процессов массотеплообмена и пылеулавливания в насадочных аппаратах и позволяет повысить эффективность насадки путем уменьшения проскока газа. Это достигается тем, что каждый виток насадки , выполненный в виде проволочной спирали, смещен относительно соседнего витка с образованием угла 10-45°. Насадка выполнена с соотношением диаметра проволоки и внутреннего диаметра витка, равным 0,25-1. 2 ил., 1 табл. СГ5 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Ai (59 4 В 01 0 53 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4021180/31-26 (22) 26.12.85 (46) 23.05.87. Бюл. № 19 (71) Киевский технологический институт легкой промышленности (72) А. В. Алексеев, П. В. Зайцев и А. И. Марченко (53) 66.074.513 (088.8) (56) Рамм В. М. Абсорбция газов.— М.:

Химия, 1966, с. 387.

А в торс кое свидетел ьство СССР № 242146, кл. В 01 J 9/18, 1965.

Авторское свидетельство СССР № 967533, кл. В 01 D 53/20, 1980. (54) НАСАДКА ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ (57) Изобретение может быть использовано для проведения процессов .массотеплообмена и пылеулавливания в насадочных аппаратах и позволяет повысить эффективность насадки путем уменьшения проскока газа.

Это достигается тем, что каждый виток насадки, выполненный в виде проволочной спирали, смешен относительно соседнего витка с образованием угла 10 — 45 . Насадка выполнена с соотношением диаметра проволоки и внутреннего диаметра витка, равным

0,25 — 1. 2 ил., 1 табл.

13117б8

-à — — 0,25 — 1,0

Изобретение относится к энергетическому и химическому машиностроению и может быть применено для проведения процессов массо- и теплообмена и пылеулавливания в тепломассообменных насадочных аппаратах и, в частности, в фильтрах-теплообменниках систем воздухо- и газоподготовки газотурбинных установок.

Цель изобретения — повышение эффективности насадки за счет снижения проскока газа.

На фиг. 1 изображена насадка, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг.. 1.

Элемент насадки представляет собой отрезок проволочной спирали 1, каждый виток которой смещен относительно соседнего витка таким образом, что угол между осью симметрии насадки и плоскостью витка спирали равен 10 — 45 .

Насадка работает следующим образом.

Насадку загружают в слой в виде засыпки. Газ проходит через слой насадки снизу, а жидкость — сверху.

Насадка выполнена в виде проволочной спирали, каждый виток спирали смещен относительно соседнего витка таким образом, что угол а между осью симметрии насадки и плоскостью витка спирали равен

10 — 45 .

При увеличении угла а между осью симметрии насадки и плоскостью витка спирали более 45 не происходит значительного уменьшения площади сечения внутреннего отверстия насадки и объема внутренней полости насадки. Поэтому эффективность насадки повышается незначительно.

Уменьшение угла а менее 10 нецелесообразно из-за сминания витков спирали и по технологическим причинам.

Каждый виток спирали имеет круглую форму и соотношение диаметра проволоки и внутреннего диаметра витка насадки д определяется по следующей зависимости:

При отношении диаметра проволоки к внутреннему диаметру витка спирали менее 0,25(-,г-„— (0,25) и диаметре проволоки

d.í

d„, равном 1,5 — 2 мм, увеличиваются габаритные размеры насадки и эффективность ее снижается. При отношении диаметра проволоки d„к внутреннему диаметру витка спирали дь, равном 1 (- " = 1), за счет витков спирали таким образом, что угол а между осью симметрии насадки и плоскостью витка спирали составляет 45, происходит полное перекрытие внутреннего отверстия спирали. Поэтому увеличение это,о

45 отношения более 1 и уменьшение его менее 0,25 нецелесообразно.

Предлагаемая спиральная насадка имеет больший насыпной вес по сравнению со спирально-эллипсной насадкой (известная) такого же размера, т.е. большее число элементов в единице объема. Это обусловлено более простой и компактной формой насадки за счет эллипсной формы витков без поворота их на некоторый угол один относительно другого, что способствует более плотной упаковке и улучшению фильтрующих свойств насадки.

3а счет того, что витки спирали плотно прижаты один к другому, твердые частицы и капли задерживаются между ними, что также приводит к улучшению фильтрующих свойств насадки. Предлагаемая насадка обладает равномерной проницаемостью каждого элемента насадки во всех направлениях.

Это обусловлено значительным уменьшением площади сечения внутреннего отверстия каждого элемента насадки и образованием небольшого зазора между витками на боковой поверхности каждого элемента насадки за счет смещения витков спирали. Все это приводит к лучшей гомогенизации системы и устранению застойных зон, что способствует интенсификации процесса. Предлагаемая насадка устраняет также сцепляемость витков насадки между собой. Это обеспечивает свободную загрузку насадки в аппарат и выгрузку, а также перемещ=ние пневмотранспортом. Кроме этого, предлагаемая насадка проще в изготовлении и не требует для этого специальных сложных приспособлений

Все стадии процесса изготовления насадки легко организовать без применения ручного труда. Поэтому процесс удобен для автоматизации

Использование предлагаемой насадки позволяет повысить эффективность тепломассоопередачи за счет увеличения поверхности контакта между газом и жидкостью.

За счет более равномерного распределения газожидкостной смеси повышается допустимая скорость газа в аппаратах. Это приводит к снижению габаритов тепломассообменных аппаратов приблизительно на

15% и повышению эффекта теплообмена и очистки газов от аэрозолей, а также позволяет разработать новую технологию подготовки циклового воздуха и топливного газа в газотрубинных установках на компрессорных станциях магистральных газопроводов.

В таблице приведена характеристика предлагаемой и известной насадок, изготовленных из алюминиевой проволоки диаметром 1,7 мм, высота элемента насадки 10 мм, наружный диаметр витков спирали 10 мм.

1311768

Масса Площадь отверстия

1 м, в элементе насадкг ки, м

Свобод ный объем

Число

Насадка Уд.по верхность

М3 /M3 штук в1мз

Предлагаемая 788 0,64 876000 727

7 10

Иэвест2 10

749 0,66 833000 683 ная

Фиг. 1

А-А

Составитель А. Сондор

Редактор Н. Бобкова Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 1829/7 Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Предлагаемая насадка по сравнению со спирально-эллипсной насадкой имеет большую массу, число элементов и поверхность в единице объема.

Лабораторные испытания показывают, что количество испаренной жидкости в слое насадки толщиной 50 мм при одинаковых условиях эксперимента увеличивается приблизительно на 10% а проскок мелкодисперсной пыли уменьшается примерно на 5о,.

Формула изобретения

Насадка для тепломассообменных аппаратов, выполненная в виде проволочной спирали, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности насадки путем снижения проскока газа, каждый виток спирали смещен относительно соседнего витка таким образом, что угол между осью симметрии насадки и плоскостью витка спирали равен

10 — 45, а соотношение диаметра проволоки и внутреннего диаметра витка насадки равно 0,25 — 1.