ЭЛЕМЕНТ НАСАДКИ ТЕПЛОМАССООБМЕННОГО АППАРАТА Российский патент 2000 года по МПК F28F25/08 

Изобретение относится к области оборотного водоснабжения, а именно к конструктивным элементам аппаратов для тепломассообмена между жидкими и газообразными средами, в частности к элементам оросителей и водоуловителей градирен, применяемых в промышленности, энергетике и агропромышленном комплексе, и может быть использовано в сооружениях биологической очистки сточных вод в качестве носителя для иммобилизованной микрофлоры.

Известен объемный элемент, из которого составляют насадку для тепломассообменного аппарата, выполненный соединением неметаллических нитей экструзией с образованием между нитями ячеек и имеющий в поперечном сечении треугольный профиль, площадь проходного сечения каждой ячейки составляет 0,05-0,5 площади профиля, при этом ячейки могут быть выполнены четырехугольной формы из нитей толщиной 1,5-3 мм из полимерного материала /Патент РФ N 2044993, F 28 F 25/08, 1993 г./. Недостатком конструкции объемного элемента является недостаточная жесткость, обуславливающая его деформацию в процессе эксплуатации в тепломассообменном аппарате, что снижает эффективность процесса тепломассообмена.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является элемент насадки в виде решетчатой призмы, выполненной методом экструзии из полиэтилена низкого давления высокой плотности. В поперечном сечении призма имеет вид равностороннего треугольника высотой 50 мм, а оболочка призмы представляет собой решетку с ячейками в виде ромба, образованного переплетениями нетей толщиной 2-2,5 мм. Из призмы решетчатой собирают блоки для оросителей и водоуловителей градирен /B.C. Пономаренко и др. Опыт модернизации вентиляторной градирни. М., Стройиздат, Водоснабжение и санитарная техника N 3, 1996 г. , с. 12-14/. Недостатком конструкции призмы решетчатой является недостаточная жесткость, приводящая к деформациям призмы в процессе эксплуатации в градирне в качестве элемента насадки и соответственно к снижению эффективности тепломассообмена.

Технический эффект от использования предложенного элемента насадки тепломассообменного аппарата заключается в повышении эффективности тепломассообмена между жидкой и газообразной фазами за счет повышения жесткости и улучшения аэродинамических характеристик элемента насадки.

На фиг. 1 изображен элемент насадки тепломассообменного аппарата; на фиг. 2 - поперечное сечение элемента насадки.

Элемент насадки тепломассообменного аппарата представляет собой полую прямую решетчатую призму (фиг. 1), образованную тремя гранями 1, выполненными из полимерных нитей 2 с образованием ячеек ромбовидной формы 3 и переплетений 4, грани призмы сопряжены друг с другом по цилиндрической поверхности (в поперечном сечении по окружности) (фиг.2) с радиусом "R" 5-8 мм, расстояние между линиями сопряжения одной грани призмы (в поперечном сечении между точками сопряжения) "L" - 40-70 мм, отношение этого расстояния к расстояниям между линиями сопряжения двух других граней (в поперечном сечении между точками сопряжения) "B" составляет (0,7 - 0,97): 1: 1 соответственно, а поперечное сечение призмы, проходящее через переплетения нитей, содержит от 7 до 10 таких переплетений.

Из элементов насадки собирают оросители и водоуловители, размещая их в градирнях в различных комбинациях для организации потоков воды и воздуха. При этом в процессе эксплуатации может происходить деформация элементов насадки. Выполнение расстояния между линиями сопряжения одной грани призмы размером 40-70 мм, а отношения этого расстояния к расстояниям между линиями сопряжения двух других граней (0,7 - 0, 97): 1: 1, соответственно, позволяют получить конструкцию решетчатой призмы, обеспечивающую необходимую жесткость элементов насадки, которая обеспечивает наименьшую деформацию элементов в процессе эксплуатации, способствуя тем самым повышению эффективности и стабильности тепломассообмена.

Сопряжение граней призмы друг с другом по цилиндрической поверхности с радиусом 5-8 мм позволяет получить элемент насадки наиболее обтекаемой формы, т.е. улучшить аэродинамические характеристики элемента насадки тепломассообменного аппарата, что также повышает эффективность тепломассообмена.

Грани решетчатой призмы выполнены методом экструзии из полимерных нитей с образованием ячеек ромбовидной формы 3 и переплетений 4, при этом поперечное сечение призмы может быть проведено либо через стороны ромбов, либо через их вершины (переплетения нитей). Поперечное сечение призмы, проходящее через переплетения нитей, должно содержать от 7 до 10 таких переплетений. Если в поперечном сечении призмы, проходящем через переплетения нитей, количество переплетений будет менее 7, то произойдет снижение тепломассообмена, при увеличении количества переплетений более 10 увеличивается аэродинамическое сопротивление насадки градирни.

Таким образом, использование предложенного элемента насадки в тепломассообменных аппаратах позволяет повысить эффективность тепломассообмена между жидкой и газообразной фазами за счет повышения жесткости и улучшения аэродинамических характеристик элемента насадки тепломассообменного аппарата.

Использование: в области оборотного водоснабжения, а именно в аппаратах для тепломассообмена между жидкими и газообразными средами, в частности в элементах оросителей и водоуловителей градирен, применяемых в промышленности, энергетике и агропромышленном комплексе, а также в сооружениях биологической очистки сточных вод в качестве носителя для иммобилизованной микрофлоры. Сущность изобретения: позволяет повысить эффективность тепломассобмена между жидкой и газообразной фазами за счет повышения жесткости и улучшения аэродинамических характеристик элемента насадки, за счет того, что в элементе насадки тепломассообменного аппарата, представляющем собой полую прямую решетчатую призму, образованную тремя гранями, выполненными из полимерных нитей с образованием ячеек ромбовидной формы и переплетений, грани призмы сопряжены друг с другом по цилиндрической поверхности с радиусом 5-8 мм, расстояние между линиями сопряжения одной грани призмы 40-70 мм, отношение этого расстояния к расстояниям между линиями сопряжения двух других граней составляет (0,7-0,97): 1:1 соответственно, а поперечное сечение призмы, проходящее через переплетения нитей, содержит от 7 до 10 таких переплетений. 2 ил.

Элемент насадки тепломассообменного аппарата, представляющий собой полую прямую решетчатую призму, образованную тремя гранями, выполненными из полимерных нитей с образованием ячеек ромбовидной формы и переплетений, отличающийся тем, что грани призмы сопряжены друг с другом по цилиндрической поверхности с радиусом 5 - 8 мм, расстояние между линиями сопряжений одной грани призмы 40 - 70 мм, отношение этого расстояния к расстояниям между линиями сопряжения двух других граней составляет (0,7 - 0,97) : 1 : 1 соответственно, а поперечное сечение призмы, проходящее через переплетения нитей, содержит от 7 до 10 таких переплетений.