Регулярная насадка для тепломассообменных аппаратов

 

Изобретение относится к контактным устройствам теплои массообменных процессов в химической технологии, нефтехимии , теплоэнергетике и др. отраслях промышленности . Целью изобретения является интенсификация процессов теплои массообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз. Регулярная насадка выполнена в виде пакета вертикальных газопроницаемых гофрированных листов с параллельными гофрами. Вертикальные гофрированные листы расположены эквидистантно , гофры размещены горизонтально и выполнены с острым углом при вершине, при этом гофры заходят друг в друга у смежных листов. Направление контактирующих потоков перпендикулярно образующим гофра. Вертикальные гофрированные листы выполнены из тканого материала, содержащего основу и уток, причем нити утка расположены перпендикулярно направлению контактирующих потоков. 3 з.п. ф-лы, 2 ил,, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s B 01 3 19/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4661808/26 . (22) 13.03.89 (46) 15.03.91. Бюл. ЬВ 10 (71) ГосударСтвенный научно-исследовательский институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза и

Ленинградский институт текстильной и легкой промышленности им, С. М, Кирова (72) М. М. Булаткин, А. В. Серов, P. Ф. Витковская, Л. Я, Терещенко, А.М.Каган и А. С. Пушнов (53) 66.074.513(088.8). (56)Заявка Франции hh 2557472, кл, В 01 F 5/18;1985.

Патент США. М 4668443, кл. 261112, 1987. (54) РЕГУЛЯРНАЯ НАСАДКА ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ (57) Изобретение относится к контактным устройствам тепло- и массообменных проИзобретение относится к контактным устройствам для осуществления тепло- и массообменных процессов в химической технологии, нефтехимии, пищевой, медицинской промышленности, а также в теплоэнергетике.

Целью изобретения является интенсификация процессов тепло- и массообмена эа счет увеличения поверхности контакта фаз.

На фиг. 1 схематично представлена регулярная насадка. собранная в пакет; на фиг. 2 — насадка. вид в иэометрии.

Насадка состоит иэ гофрированных газопроницаемых листов . 1, собранных в пакет. Эквидистантность листов 1 относительно друг друга достигается за счет монтажа их верхних и нижних торцовых частей. Ы 1634306 А1 цессов в химической технологии, нефтехимии, теплоэнергетике и др. отраслях промышленности, Целью изобретения является интенсификация процессов тепло- и массообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз. Регулярная насадка выполнена в виде пакета вертикальных газопроницаемых гофрированных листов с параллельными гофрами. Вертикальные гофрированные листы расположены эквидистантно, гофры размещены горизонтально и выполнены с острым углом при вершине, при этом гофры заходят друг в друга у смежных листов. Направление контактирующих потоков перпендикулярно образующим гофра. Вертикальные гофрированные листы выполнены иэ тканого материала, содержащего основу и уток. причем нити утка расположены перпендикулярно направлению контактирующих потоков. 3 з,п. ф-лы, 2 ил., 1 табл. в планки 2 с косыми прорезями 3. Во избежание удлинения насадки за счеT собственного веса и веса стекающей жидкости верхние и нижние планки 2 скрепляются между собой стяжками 4. Собранную в виде вертикальных пакетов насадку устанавливают в аппарат. где осуществляют процесс тепло- и массообмена.

Регулярная насадка работает следующим образом, Жидкость подают на насадку сверху. а газ снизу. После распределительного устройства жидкость падает на верхнюю часть листов насадки и в виде пленки стекает.

Дойдя до вершины первого по ходу движения гофра, жидкость перетекает на ниже расположенную плоскость соседнего листа.

Движущийся снизу противотоком навстречу

1634306 жидкости гаэ не позволяет струе жидкости упасть вертикально. а отклоняет назад часть жидкости и диспергирует ее нэ капли, которые частично отбрасываются вверх к вершине соседнего листа, обеспечивая тем самым орошение всей поверхности насадки.

Высокоразвитая поверхность насадки обеспечивает интенсификацию процесса тепло- и массообмена. Дополнительный положительный эффект достигается за счет постоянной турбулизации пленки жидкости при ее движении по шероховатой поверхности тканого материала из сетки.

Испытывалась насадка, изготовленная из готовленная из гканой сетки, Материал сетки лавсан. Диаметр нити основы 0,65 мм, диаметр нити утка 0,9 мм. свободное сечение сетки 30, Насадка изготавливалась в виде пакета габаритами 500 500 1000 мм.

Шаг между соседними гофрированными листами варьировался, Высота гофра составляла 75 мм, величина шага между

Соседними листами в пакете по отношению к высоте гофра изменялась QT 0,3 до 1,7. угол при вершине гофра 60 . Гофрированные листки собирались в пакет, верхние и нижние торцовые части листов заправлялись в пластмассовые пленки с косыми прорезями. Угол наклона прорезей на планки составлял 30 (половина угла при вершине гофра). Верхние и нижние планки скреплялись между собой стяжками из полиэфирных нитей. Испытания проводились на системе воздух — вода на опытном гидравлическом стенде с поперечным сечением

500 1000 мм, где моделировались условия работы промышленной градирни водооборотного цикла. Опыты проводились при нагрузках по жидкости от 3 до 12 м /ч, по газу

3 до 3000 нм /ч, Испытания показывают, что вся повер хность насадки практически полность о орошается жидкостью, что позволяет увеличить активную поверхность на 18-20 и интенсифицировать процесс тепло- и массообмена. Шероховатая поверхность тканого материала, образованная взаимно переплетными лэвсэновыми мононитяIëè, обеспе«ивэет постоянную турбулизацию стекающей пленки жидкости по всей поверхности насадки, в результате чего процесс теплообменэ интенсифицируется на

18 — 39 в зависимости от режима течения пленки. Дополнительная интенсификация процесса тепло- и массообмена обеспечивается за счет перпендикулярного расположения основы ткэного материала по

oTH0LLIpíèþ к преимущественному направлению движения пленки жидкости. Интен5

55 сификация теплообмена составляет 6-11, Наибольший эффект имеет место при ламинарном режиме течения пленки, характерном для ряда промышленных аппаратов, Гидравлическое сопротивление испытанной насадки на 34-38 ниже по сравнению с прототипом, Результаты испытаний насадки представлены в таблице (расход жидкости

6 м /ч, газа 3000 нм /ч), где P — потеря з з напора в аппарате с насадкой; Т вЂ” перепад температур воды между входом и выходом в аппарате с насадкой.

Т=Твх Твцх.

Удельная поверхность испытаний насадки состав .яет 840-1150 м /мз.

Таким образом, преимуществом предлагаемой насадки является то. что она по- зволяет организовать гидродинамическую картину, сочетающую в себе пленочное течение, распад пленки на капли с последующим осаждением их на нижележащей поверхности и органиэации там вновь пленочного течения, что повторяется от гофра к гофру на всем протяжении течения жидкости по насадке, а все это в совокупности обеспечивает высокую эффективность.

Предлагаемая насадка может быть использована для интенсификации технологических процессов в градирнях, абсорбционных и других тепло- и массообменных аппаратах.

Формула мзобретения

1. Регулярная насадка для тепломассообменных аппаратов, выполненная в виде пакета вертикальных газопроницаемых гофрированных листов с параллельными гофрами, отличающаяся тем,что,сцелью интенсификации процессов тепло- и массообмена эа счет увеличения поверхности контакта фаз, вертикальные гофрированные листы расположены эквидистантно, гофры размещены горизонтально и выполнены с острым углом при вершине. при этом гофры заходят друг в друга у смежных листов.

2. Насадка по п.1. отличающаяся тем, что расстояние между листами составляет 0,4-1,5 высоты гофра.

3. Насэдкапоп. 1, отличающаяс я тем, что вертикальные гофрированные листы выполнены из тканого материала, содержащего основу и уток, причем нити утка расположены перпендикулярно направлению контактирующих потоков.

4. Насадка поп.1. отличающаяс я тем, что направление контактирующих потоков перпендикулярно образующим гофра.

1634306

Az2

Составитель С,Баранова

Редактор Ю.Середа Техред М.Моргентал Корректор Н,Ревская

Заказ 713 Тираж 332 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101