Пакет насадки тепломассообменного аппарата

 

Изобретение относится к конструкциям регулярной насадки пленочных тепломассообменных аппаратов, предназначенных для использования в химическом и энергетическом оборудовании. Пакет тепломассообменного аппарата набран из вертикальных гофрированных листов 1, изготовленных из сетки и имеющих поперечное профилирование в виде конусообразных выступов 2 с высотой вглубь потока Н и шагом S. причем S/H 7-12. Соседние между собой листы в пакете расположены зеркально и образуют вертикальные каналы, в которых по всей длине установлены интенсифицирующие вставки - завихрители, выполненные в виде спиралей или скрученных лент, причем шаг навивки (закрутки) кратен шагу профилирования листа насадки. 5 ил. сл С сх XI ю сл о Фиг /

СОЮЗ СОЕ1Е 1CÊÈÕ

СОЦИАЛИСТИЧЕ СКИХ

РЕСГ1УЬЛИК (я)5 В 01 J 19/32

ГОСУДАРСТВЕН1ЫИ КОМИТЕТ

Г10 ИЗОЬРETE НИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Г1РИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0 V

Ф

О (Я

О (21) 4736825/26 (22) 20.07.89 (46) 07.09.91. Бюл. М 33 (71) Институт новых химических проблем АН

СССР (72) Ю. П, К вурт, Л.П. Холпа нов, В.П. Приходько и В.Н.Бабак (53) 66.079.513(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 542540, кл. В 01 О 53/20, 1977.

Авторское свидетельство СССР

М 800589, кл. F 25 F 25/08. 1981.

Авторское свидетельство СССР

М 1084035, кл. В 01 D 53/20, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 772572, кл. В 01 0 53/20, 1980. (54) ПАКЕТ НАСАДКИ ТЕПЛОМАССООБМЕННОГО АППАРАТА

Ы2 1674950 А1 (57) Изобретение относится к конструкциям регулярной насадки пленочных тепломассообменных аппаратов, предназначенных для использования в химическом и энергетическом оборудовании. Пакет тепломассообменного аппарата набран иэ вертикальных гофрированных листов 1, изготовленных из сетки и имеющих поперечное профилирование в виде конусообразных выступов 2 с высотой вглубь потока Н и шагом S, причем

S/Н = 7-12. Соседние между собой листы в пакете расположены зеркально и образуют вертикальные каналы, в которых по всей длине установлены интенсифицирующие вставки — эавихрители, выполненные в виде спиралей или скрученных лент, причем шаг навивки (закрутки) кратен шагу профилирования листа насадки. 5 ил.

1674950

Изобретение относится к конструкциям регулярной насадки пленочных тепломассообменных аппаратов, предназначенных для использования в химическом и энергетическом оборудовании.

Целью изобретения является повышение эффективности и эксплуатационных характеристик аппарата за счет развития поверхности контакта фаз, снижения гидравлического сопротивления, выравнивания градиентов концентраций и температур в поперечном относительно движения потока направлении и создания поперечной турбулентности.

На фиг,1 изображен лист насадки, план; на фиг.2 — пакет насадки, продольное сечение; на фиг,З -- то х<е, поперечное сечение; на фиг.4 — проставочные элементы в виде спирали; на фиг.5 — простаеочные тексты е виде скрученных лент.

Пакет тепломассообменного аппарата состоит иэ вертикальных гофрированных листов 1, изготовленных иэ сетки с эквивалентнымм QHBMGTpoM ячейки а хе = 1,5-3 MM.

Листы насадки имеют поперечное профилирование в виде конусообразных выступов 2 с высотой вглубь потока Н, расположенное с шагом S, причем соотношение S/Н=7-12, Профиль выступов 2 в поперечном сечении имеет вид синусоиды с тем же периодом и фазой, что и основной гофр листа 1, но с амплитудой, линейно изменяющейся на шаге S от значения а до а — Н, где а — амплитуды основного гофра.

Соседние между собой листы 1 в пакете расположены зеркально, т.е. впадины основного гофра образуют вертикальные каналы, е которые направлены выступы и в которые по всей длине усгановлены интенсифицирующие вставки — заеихрители, выполненные е виде спиралей 3 или скрученных лент 4.

Так как шаг навивки спирали или закрутки ленточной полости кратен шагу профилирования насадки, то при установке эаеихрителей 8 каналы оси фиксируются между вершинами выступов и образуют жесткую конструкцию пакета насадки для тепломассообменного аппарата. Этому также способствует выбор угла, равного 30-60, между продольной осью полоски и направлением взаимно перпендикулярных между собой нитей плетения сетки в ней.

Изменив диаметр навивки спирали 3 или ширину ленты 4, можно получить требуемое проходное сечение пакета. используя одни и т» же листы насадки Спиральные завихрители обладают меньшим (идродинамическим сопротивлением, чем ленточ5

50 ные, и позволяют перерабатывать большие материальные потоки.

Завихрители изготовлены иэ сетки с меньшим значением эквивалентного диаметра ячейки, чем у сетки, используемой для листов насадки. Кроме того, в аппарате могут быть использованы как эавихрители более сложной формы, так и изготовленные из алюминиевой ленты.

Б предлагаемом пакете тепломассообменного аппарата распределение потоков происходит следующим образом, Жидкость орошает насадку сверху и в виде пленки (сетка, как известно, обладает хорошей смачиваемостью) стекает по внутренней и внешней поверхностям цилиндрических каналов, образованных смежными листами, Поперечное профилирование относительно движения пленки по внешней поверхности канала имеет форму уступа 5, кромка которого является точкой отрыва потока. При этом местоположение точки присоединения потока за уступом зависит от его величины Н и характеризуется тем, что е окрестности этой точки возникают интенсивные турбулентные пульсации. Данное явление способствует перетеканию жидкости на внутреннюю поверхность канала.

С другой стороны; пленка жидкости, которая движется по внутренней поверхности канала, попадая на полочку выступа 2, продавливается сквозь сетку и поступает на противоположную сторону листа насадки.

Наличие выступов и уступов способствует также подеисанию пленки жидкости и срыву капель с поверхности пленки,т.е. развитию поверхности контакта, Перенос капель эа счет закрученного газового потока, создающегося наличием завихрителей, на противоположную стенку канала обеспечивает создание требуемой гидродинамической обстановки в объеме канала насадки.

Кроме того, предлагаемая форма профиля в поперечном сечении выступов 2 с радиусом кривизны, большим, чем радиус основного гофра, способствует более равномерному распределению жидкости на поверхности насадки и препятствует стягиванию ее в виде струек во впадины основного продольного рифления.

Использование регулярной сеточной насадки, выполненной с укаэанными соотношениями размеров, позволяет интенсифицировать процессы тепломассообмена в несколько раз в широком интервале изменения нагрузок по фазам.

Формула изобретения

Пакет насадки тепломассообменного аппарата, собранный из чередующихся простаеочных элементов и вертикальных гоф1674950 рированных листов сетки, гофры которых параллельны друг другу, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности и эксплуатационных характеристик аппарата за счет развития поверхности контакта фаз, снижения гидравлического сопротивления, выравнивания градиентов концентраций и температур в поперечном относительно движения потока направлении и создания поперечной турбулентности, сетка выполнена с эквивалентным диаметром ячейки 0экв = 1,5-3 м

= 1 5-3 мм и имеет поперечное профилирование в виде конусообразных выступов, нанесенных с шагом вдоль движения основного потока, равным

7-12 значениям их высот, причем профиль выступов в плоскости поперечного сечения имеет вид синусоиды с тем же периодом и фазой. что и основной гофр, но с амплитудой, линейно убывающей вдоль гофра на высоты выступа, соседние листы в пакете расположены зеркально, проставочные элементы выполнены с шагом закрутки, кратным шагу профилирования листа насадки, 10 изготовлены из полосок сетки с плетением в них, расположенным под углом 30 — 60" относительно продольной оси полоски, и установлены в вертикальные каналы, образованные впадинами гофр, зеркально

15 расположенных смежных листов насадок.

1674950

Составитель С.Баранова

Техред М.Моргентал Корректор М Максимишинец

Редактор С.Пекарь

Заказ 2957 Тираж 315 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