Насадка для проведения теплои массообменных процессов

 

Область использования: изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к конструкции насадки для теплои массообменных процессов, которая может быть применена в химической, нефтехимической , газоперерабатывающей, медицинской , пищевой и других отраслях промышленности. Сущность изобретения состоит в том, что насадка выполнена в виде кольца с прорезями и вдавленными внутрь перемычками, образующими в плане омегообразные профили. 4 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 J 19/30

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4916259/26 (22) 21.01.91 (46) 28.02.93.Бюл, И 8 (71) Государственный научно-исследовательСкий и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза (72) А,М.Каган, А.А.Пальмов, А.С.Пушнов, Л,А. Юди на и В.M. Куксо (56) Экономический патент ГДР N. 161066, кл. 12а,5, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N 1088762, кл. В 01 D 53/20,1984.

Изобретение относится к контактным устройствам для осуществления тепло- и массообменых процессов в химической технологии, нефтехимии, газовой, пищевой, медицинской промышленности, а также в теплоэнергетике.

Целью изобретения является увеличение пропускной способности и снижение гидравлического сопротивления.

На фиг,1 изображена насадка; нэ фиг,2 и 3 — то же, разрезы; на фиг.4 — график зависимости гидравлического сопротивления и пропускной способности.

Она представляет собой тонкостенное кольцо, имеющее симметричные, расположенные на одном уровне, прямоугольные отверстия, перемычки которых вдавлены внутрь и образуют в плане омегообразный профил ь (ь4, В местах сопряжения перемычек с кольцом образуется криволинейная поверх„,. Ы„„1797991 А1 (54) НАСАДКА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕПЛОИ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ (57) Область использования: изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к конструкции насадки для тепло- и массообменных процессов, которая может быть применена в химической, нефтехимической, газоперерабатывающей, медицинской, пищевой и других отраслях промышленности. Сущность изобретения состоит в том, что насадка выполнена в виде кольца с прорезями и вдавленными внутрь перемычками, образующими в плане омегообразные профили. 4 ил., 2 табл, ность. Высота перемычек h определяется из соотношения

h=0,33 х Н, где Н = А x D, здесь Н вЂ” высота кольца, D —его диаметр, А — коэффициент, величину которого выбирают в пределах от 1/5 до 1/2.

Величину D выбирают в пределах от 25 до 150 мм.

Омегообрэзный профиль перемычек, вдавленных внутрь кольца, обеспечивает насадке в совокупности с другими отличительными признаками свойство односторонней самоориентированности. При этом даже при загрузке насадок в аппарат внавал она падает плашмя, что обеспечивает увеличение пропускной способности слоя насадки при одновременном снижении гидравлического сопротивления, Обоснование выбора высоты перемычек представлено на фиг.4. Здесь приведен график зависимости гидравлического со1797991

Таблица1

Геометрические характеристики насадки ГИАП в сравнении

- с кольцами Палля противления ЬР и пропускной способности заявленной насадки от высоты перемычек.

Из анализа кривых видно, что оптимальное значение коэффициента А лежит в пределах от 1/5 до 1/2, как раз при этих величинах достигается максимум пропускной способности при минимуме гидравлического сопротивления.

Симметричное расположение отвер. стий на одном уровне, образующих в местах сопряжения перемычек с кольцом криволинейную поверхность, кроме того обеспечивает повышение жесткости конструкции насадки на 367, по сравнению с прототипом, Этот дополнительный положительный эффект является весьма важным при использовании насадки, например, в крупнотоннажных агрегатах синтеза аммиака, где высота насадочных аппаратов (абсорберов и регенераторов) составляет семь метров.

На фиг.4 кроме графической зависимости величины гидравлического сопротивления и пропускной способности насадки от относительной высоты перемычек h в долях от диаметра кольца (0) показаны соответствующие значения коэфффициента А. Зона оптимальных значений высоты перемычек на фиг.4 показана штриховкой между двумя пунктирными линиями.

Предлагаемая насадка имеет следующие геометрические характеристики (табл.1)..

Сопоставление геометрических характеристик заявленной и известных промышленных насадок показывает, что удельная поверхность заявляемой насадки примерно на 16-20 (, выше, чем у колец Палля и колец

Рашига, доля свободного объема выше на

8%, чем у колец Палля, По эквивалентному диаметру заявляемая насадка существенно (до 30 (,) превосходит известные насадки, что обеспечивает ей повышенную пропускную способность при одновременном снижении гидравлического сопротивления (опытные данные в табл.2).

Насадка выполняется из металлического листа или металлической полосы. Марку металла подбирают из условий коррозионных свойств контактирующих сред.

Насадка работает следующим образом.

Элементы насадки загружают в колонный аппарат внавал, Насадка заполняет собой внутренний объем аппарата, создавая необходимую геометрическую поверхность, на которой происходит контакт движущихся

15 фаэ. Газовая фаза подается в нижнюю часть аппарата под слой насадки, жидкая фаза орошает насадочный слой сверху, Формула изобретения

20 Насадка для проведения тепло- и массообменных процессов в системах газ— жидкость, выполненная в виде кольца, имеющего прямоугольные отверстия, перемычки которых вдавлены внутрь с зазором между ними, о т л и ч а ю ща я ся тем, что, с целью увеличения пропускной способности при одновременном снижении гидравлического сопротивления за счет большой открытости набегающему потоку газа, от30 верстия расположены симметрично на одном уровне, а вдавливание перемычки в плане имеют Q-образные профили, образуя в местах своего сопряжения с кольцом криволинейные поверхности, причем высота h

35 этих перемычек определяется иэ соотношения

=0,33 х Н, где Н = А х О, здесь Н вЂ” высота кольца, 0—

его диаметр, А — коэффициент в пределах от

40 1/5 до 1/2;

1797991

Таблица2

Результаты опытов в колонне диаметром 500 мм для колец диаметром 75 мм, высотой

15 мм, шириной перемычки 5 мм при нагрузках по газу от 1,9 до 3,05 м/с и жидкости от 20 до 135 м /м ч.

1797991

Составитель А. Пушнов

ТехРед M,ÌîÐãåíòàë КоРРектоР М. Самборская

Редактор Т. Горячева

Заказ 733 Тираж 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 ц)цг, 4. 86|еОФФ п ч ,о

1 1

Ъ

Ф

Ф