Объемная насадка для тепломассообменных аппаратов

 

Изобретение относится к устройствам для проведения тепломассообменных процессов, может быть использовано в пищевой, химической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности и позволяет повысить эффективность теплои массообмена фаз газ-жидкость путем повышения их проникающей способности через насадку, самоочистка внутренней поверхности и улучшение распределения жидкой фазы. Насадка выполнена в виде двух (наружного и внутреннего) конусов с равными основаниями и разными углами конусности, один из которых вставлен в другой и оба жестко соединены основаниями. Насадка снабжена дополнительным полым перфорированным конусом, диаметр основания которого равен половине диаметра основания насадки, а угол конусности меньше ее угла конусности, при этом основание срезано по углу конусности внутреннего конуса насадки, основание внутреннего конуса насадки выполнено с обратной кольцевой конусностью, образующего в сечении профиль перевернутого W. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (51) 5 В 01 J 9/30 1. Н и О st

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4471184/30-26 (22) 06,07.88 46) 30.05.90. Бюл. Ф 20 (71) Башкирский сельскохозяйственный институт

,72) О.И.Прокопов и В.П.Прокопова (53) 66.074.513(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР к 441028, кл. В 01 D 53/20, 1974.

Авторское свидетельство СССР

Ф 729992, кл. В 01 0 53/20, 1980.

2 (54) ОБЪЕМНАЯ НАСАДКА ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ (57) Изобретение относится к устройствам для проведения тепломассообменных процессов, момет быть использовано в пищевой, химической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности и позволяет повьжить эффективность тепло- и массообмена фаз газ-жидкость путем повышения их проникающей способности через насадку, самоочистка внут1567262 ренней поверхности и улучшение распределения жидкой фазы. Насадка выполнена в виде двух (наружного и внутреннего) конусов с равными основания5 ми и разными углами конусности, один иэ которых вставлен в другой и оба жестко соединены основаниями. Насадка снабжена дополнительным полым перфорированным конусом, диаметр основа- 10

Изобретение относится к устройствам для проведения тепломассообменных процессов и может быть использовано в пищевой, химической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение эффективности тепло- и массообмена фаз гаэ-жидкость путем повышения их проникающей способности через насадку, самоочистка внутренней поверхности, улучшение распределения жидкой фазы.

На чертеже показана насадка, сечение, Объемная насадка состоит из наружного перфорированного конуса 1 с отверстиями 2 с углом оС в вершине, а на его основании с диаметром Д жестко закреплен внутренний конус 3 с отверстиями 4, при этом основание его, равное диаметру и, основания наружного конуса 1, выполнено с обратной кольцевой конуснос-35 тью 5, образуя в сечении профиль перевер нутого И с вторым малым диаметром d, При этом угол конусности ) при.его вершине больше угла "oL" конуса 1, т.е. Х ) cC,. Внутри наружного конуса 1 свободно размещен дополнительный конус 6 с отверстиями 7 с углом при вершине меньше угла "о " конуса 1, т.е. ((с, а основание 8 его срезано 45 под углом d внутреннего конуса 3. Вершина этого конуса 6 должна быть срезана, образуя отверстие 9. В ином случае внутренний конус может быть выполнен без обратной конусности 5, тогда положение насадки на чертеже обозначено пунктиром.

Насадка работает следующим образом.

Насадка размещается в секции массообменного аппарата (не показан).

При работе аппарата под избыточным

55 давлением снизу вверх подается парогаэовая фаза. Под действием потока парогазовой фазы конусы 1 насадки ориния которого равен половине диаметра основания насадки, а угол конусности меньше ее угла конусности, при этом основание срезано по углу конусности внутреннего конуса насадки, основание внутреннего конуса насадки выполнено с обратной кольцевой конусностью, образующего в сечении профиль перевернутого W. 2 з.п. A-лы, 1 ил. ентируются по своим аэродинамическим качествам вершиной вниз и парят в потоке в хаотическом движении, соударяясь друг о друга, колеблются поперек своей оси и проворачиваются на ней. Парогазовая смесь проходит через отверстия 2 конуса 1 внутрь и таким же образом приводит в состояние парения дополнительный конус 6, а затем выходит через отверстия 4 внутреннего конуса 3 и его обратную конусность 5.

Одновременно сверху насадка орошается жидкой фазой, которая осаждается на внутренний конус 3 и его обратную конусность 5. С конусности 5 жидкая фаза, частично проникая через отверстия 4 внутрь насадки, стекает на наружную поверхность конуса 1 и, стекая по ней в пленочном режиме, контактирует с парогазовой фазой, теплои массообмениваясь с ней. С поверхности внутреннего конуса 3 вся жидкая фаза через отверстия 4 проникает внутрь насадки, а если в отверстиях 4 противотоком гаэопаровой фазы она будет задерживаться, то происходит ее накопление по принципу наполнения тарелки и происходит массообмен фаз в барботажном режиме и, соответственно, высоты уровня жидкости, ее провал через отверстия 4 внутрь насадки, В это время происходит тепло- и массообмен фаз в пленочном режиме на внутренней поверхности конуса 3. Далее с вершины конуса 3 жидкая фаза разбрасывается контактируя в капельном режиме с

) парогазовой фазой, по внутренней поверхности конуса 1 и дополнительного конуса 6, на которых жидкая фаза в пленочном режиме контактирует с парогазовой фазой, тепло- и массообмениваясь с ней. Затем со всех поверхностей всех конусов 1,3 и 6 проконтактиФормула изобретения

Составитель А.Сондор

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Кучерявая

Редактор В ° Ковтун

Заказ 1284 ираж 415 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101

5 15672 рованная жидкая фаза поступает в вершину конуса 1, откуда разбрызгивается в секцию массообменного аппарата, контактируя с парогазовой фазой в капельном режиме, и осаждается н поверхностях других насадок, где теплои массообмен фаз продолжается описанным образом и т.д.

При выполнении конуса 3 беэ обрат) ной конусности 5 насадка работает таким же образом беэ распределения жидкой фазы на наружную поверхность конуса 1, куда она попадает за счет прохождения через отверстия 2 с его внут-15 ренней поверхности и хаотического разбрызгивания с других насадок °

При работе насадки дополнительньп» конус 6, осуществляя хаотическое движение в конусе 1, осуществляет трения 20 и удары своей образующей поверхностью с внутренней поверхностью конуса 1, тем самым очищает ее и сам самоочищается ° Верхним срезом конус 6 соударяется и скользит по внутренней поверхности конуса 3, его конусности 5 и тоже их очищает. Косовой срез конуса

6 по углу конуса 3 обеспечивает возможность скольжения его от вершины до основания конуса 3, а выполнение диаметра его основания половине диаметра Д конусов 1 и 3 устраняет заклинивание его между поверхностями конусов 1 и 3 и воэможность его переворота, в то же время это позволяет выполнить его угол в вершине меньше угла ос конуса 1. Последнее необходимо для полного проникновения конуса 6 в вершину конуса 1 и устранения их заклинивания. Срез с образованием отверстия 9 в вершине конуса 6 необходим для стока из него жидкой фазы при полном загрязнении и закупорке его отверстий на поверхности при работе с нечистой жидкой фазой, 45

62 6

При работе с чистыми жидкими <М «ами, когда не требуется очис гка поверхности, насадку выполнян т беэ конус» 6.

Таким образом, предлагае ая на алка, обладая всеми свойствами пол.rx объемных насадок тел враще» ия, улучшает проникающую способность Фаз ре з насадку и тем самым и вьппа с т эффективность тепло- и массообме«а фаз.

1. Объемная насадка для тепломагсообменных аппаратов, преимущественно с псевдосжиженным слоем, выполненга" в виде полого перфорированного тела вращения, о т л и ч а ю щ а н с ч тем, что, с целью повьппения эффективности тепло- и массообмена фаэ газ жидкость путем повьппения их прони;а щей способности через насадку,;елс вращения выполнено в виде двух, — наружного и внутреннего — конусов с ными основаниями и разными углами конусности, один из которых вставлен в другой и оба жестко соединены основаниями.

2. Насадка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с и тем, что, с целью самоочистки внутренней поверхности, она "наб жена дополнительным полым перфогиро ванным конусом, диаметр основания которого равен половине диаметра ос сования насадки, а угол конусности меньше ее угла конусности, при этом о нование срезано по углу конусностн внутреннего конуса насадки.

3, Насадка по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем,,что, с целью улучшс— ния распределения жидкой фазы, основание внутреннего .конуса насадки выполнено с обратной кольцевой конусностью, образующего в сечении профиль перевернутого У.