Насадка для тепло-массообменных аппаратов Советский патент 1983 года по МПК B01D53/20 

Изобретение относится к конструкции насадки, которая предназначена для осуществления тепло-массо обменных процессов в химическо й те нологии, а также в нефтехимической газоперерабатывающей, медицинской, пищевой и других отраслях промьанленности. Известны кольца Лессинга, пред ставляющие собой два сплощных полуцилиндра, соединенных между собо внутренней сплошной перегородкой t Недостатками этой насадки являются высокое гидравлическое сопр тивление, малая пропускная способность и плохое омывание поверхност элемента. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является н садка, представляющая собой два пе форированных полуцилиндра, жестко соединенных плоской перегородкой, причем оси полуцилиндров перпендик лярны друг другу, а на каждом из полуцилиндров имеется прорезь 2. Однако у этой насадки недостат но высокая пропускная способность, недостаточно низкое гидравлическое сопротивление, неполное омывание всей внутренней поверхности. Цель изобретения - интенсификация процессов тепло- и массообмена, увеличения пропускной способ ности и снижения гидравлического со противления . Поставленная цель достигается, тем, что в насадке для тепло-массообменных аппаратов, содержащей два установленных под углом 90° друг к другу полуцилиндра с выполненными в них продольными прорезями и гориэонтальную перегородку, размещенную между полуцилиндрами и соединяющую их между собой, стороны одного из полуцилиндров выполнены с косым срезом, а прорези расположены вдоль продольной оси полуцилиндров . Полуцилиндры и горизонтальная перегородка выполнены перфорированн ми. , На чертеже изображена насадка, вид в аксонометрической проекции. Насадка представляет собой два полуцилиндра 1 и 2, оси которых повернуты относительно друг друга на 90° и лежат в одной плоскости. Полуцилиндры соединены между собой квадратной перегородкой 3. Прорези образуются по середине каждого полу цилиндра за счет попарного сгибания лепестков навстречу друг другу, но каждая пара в противоположную сторону относительно другой пары. Заготовка представляет собой перфорированную крестовину, а лепестки выполнены забдно с квадратной церегородкой. На двух противоположных лепестках имеются косые срезы. Насадка работает следующим образом. Элементы насадки загружают в аппарат в навал, и размещают на опорную решетку. Газ в аппарат подают снизу под решетку. Жидкость на слой насадки подают сверху. Перемещаясь сверху вниз по аппарату с насадкой, жидкость омывает поверхность элементов насадки, контактируя с газом, движущимся навстречу жидкости. Происходит процесс тепломассообмена. Наличие прорезей в центре полуцилиндров обеспечивает лучшие условия для омывания внутренней поверхности элементов насадки при любой ориентации последних в аппарате, и тем самым способствует интенсификации процесса тепломассообмена, который характеризуется коэффициентом тепломассопередачи. Интенсивность процесса тепломассообмена при прочих равных условиях зависит, как известно, не только от чисто геометрической поверхности, развиваемой насадкой, но и в большей степени от смоченной поверхности, т.е. такой поверхности элементов насадки, которая будучи смочена жидкостью, участвует в процессе тепло-мас-сообмена. Чем больше величина такой смоченной поверхности, тем интенсивнее происходит работа насадки, и выше коэффициент тепло-массопередачи, , Смоченная поверхность насадки при идентичном гидродинамическом режиме работы зависит целиком от конструкции элементов насадки, т.е. от того, как конструкция элемента способствует растеканию жидкостной пленки по всей его поверхности и обеспечивает контакт жидкости и газа на этой поверхности. В известной насадке прорезь расположена у краев полуцилиндров - вблизи перегородки. Это значит, что жидкость у элемента известной насадки может проникать во внутреннюю полость верхнего полуцилиндра лищь тех ее колец, которые ориентированы по отношению к основному направлению течения жидкости в аппарате. В предлагаемой насадке, имеющей прорези посередине, во всех трех положениях, которые наиболее вероятны при загрузке насадки внавал, жидкость поступает в оба полуцилиндра, в том числе и в верхний полуцилиндр, в то время как в известной насадке внутренние полости верхних полуцилиндров не омываются. Наличие косых срезов также способствует улуч3 . . 10112 шению смывания внутренней поверхности. Угол среза.выбирается из следующих соображений. При углах меньших 20° ухудшается смачивание внутренней поверхности элемента, а при углах больших 70 потери геометрической5 повёрхности насадки не компенсируются увеличением смоченной поверхности. Таким образом,за счет расположения прорезей посередине каждого из полу-10 цилиндров и наличия косых срезов достигается улучшение омывания внутренней поверхности насадки. Анализ статистических данных об укладке элементов насадки в слое с учетомука-15 074 занного об улучшении смывания повёрхнести элементов насадки поэвсляет сделать вывод, что смоченная поверхность предлагаемой насадки увеличивается по сравнению с известной на 10-15%, а, с ледовательно, пропорционально увеличивается и коэффициент тепло-массопередачи. : Предлагаемый положительный эффект заключается в следующем: объемный коэффициент массопередачи увеличиваетоя на 10%, пропускная способность на 10-16% при одновременном снижении гидравлического сопротивления в среднем на 25%.

1. НАСАДКА ДЛЯ ТЕПЛО-МАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ, содержащая два установленных под углом 90° друг к другу полуцилиндра с выполненными в них продольн 1и прорезями и горизонтальную перегородку, размещенную между полуцилиндрами и соединяющую их между собой, о т л и чающаяся тем, что, с целью интенсификации процессов тепло- и массообмена, увеличения пропускной способности и снижения гидравлического сопротивления, стороны одного из полуцилиндров выполнены с косьм срезом, а прорези расположены вдоль продольной оси полуцилиндров, 2. Насадка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что полуцилиндры . и оризонтальная перегородка выполнены перфорированными. .