Насадка для тепломассообменных аппаратов Советский патент 1984 года по МПК B01D53/20 

00

IND

4

05

о: Изобретение относится к элементам насадки для массообменных аппаратов системы газ (пар) - жидкость и можетнайти применение в химической, нефтеперерабатывающей, гидролианой и других отраслях промышленности. Известна насадка для тепломассоо менных аппаратов, содержащая вертикально расположенные листы с отверс тиями и прямоугольными окнами с нак лонными лепестками, прикрепленньпуги к верхним краям окон, а соседние по высоте лепетки отогнуты в противоположную сторону относительно вертикального листа lj , Недостатком известной насадки является малый диапазон устойчивой работы. Насадка может работать при плотностях орошения больших 20 . При меньших плотностях орошения (например, при ректификаци под вакуумом) образующаяся тонкая пленка жидкости на лепестках насадк не устойчива и разрывается под действием сил поверхностного натяжения на отдельные струйки. В результате этого контакт жидкости и газа проис ходит не по всей длине лепестка, а только в тех местах, где стекают струйки, это уменьшает поверхность контакта фаз, снижает эффективность работы насадки и сужает диапазон устойчивой работы. Кроме ТОГО, недостатком является сравнительно невысокая эффективност работы в связи с малой величиной ме фазной поверхности. Цель изобретения - повышение эффективности работы путем увеличения турбулизованной межфазной поверх.ности и расширение диапазона устойчивой работы. Поставленная цель достигается тем, что в насадке для тепломассооб менных аппаратов, содержащей вертикально расположенные листы с прямоугольными окнами и наклонными лепес ками, прикрепленными к верхним краям окон, а соседние по высоте лепестки отогнуты в противоположные стороны относительно вертикального листа, нижний край каждого лепестка снабжен отбортовкой, при этом верхняя кромка отбортовки каждого лепес ка установлена на одном уровне с ни ней кромкой окна смежного листа на расстоянии С (0,1-0,3)Й, где И высота ступени контакта, а насадка снабжена распределительными решетками, прикрепленными к верхним и нижним кромкам листов. Целесообразно, чтобы вертикально расположенные листы были выполнены сплошными. На чертеже изображена насадка, продольньй разрез. Насадка содержит вертикально расположенные листы 1 с отверстиями, в листах имеются прямоугольные поперечные окна 2 с лепестками 3, прикрепленными к верхним краям окон и установленными наклонно, соседние по высоте лепестки отогнуты в противоположные стороны относительно вертикального листа. Нижний край каждого лепестка имеет отбортовку 4, причем верхняя кромка отбортовки каждого ряда лепестков устанавливается на одном уровне с нижней кромкой соседнего окна на расстоянии С (О,2-0,6)«Н, снизу и сверху к вертикальным листам прикреплены распределительные решетки 5. Вертикально расположенные листы могут быть выполнены сплошными в случае работы с жидкостями, способными к осмаливанию. Такое конструктивное решение позволит получить сильно развитую турбулизованную межфазную поверхность контакта, равномерное распределение фаз по сечению насадки и расширить диапазон устойчивой работы. Насадка работает следующим образом. Верхняя кромка отбортовки 4 лепестка 3 образует с нижней кромкой соседнего окна подобие эжектора. Жидкость стекает по лепестку 3 и, скапливаясь в отбортовке 4, равномерно поступает в щель между верхней кромкой отбортовки 4 и нижней кромкой соседнего окна, диспергируется и создает заслон из капель на пути основного газового потока, идущего через окно. Жидкость стекает в нижнюю часть насадки, попадает на распределительную решетку 5, покрывает ее тонким слоем, при этом равномерно распределяясь по сечению, и создает дополнительную ступень контакта газа с жидкостью за счет барботажа газа через слой. Меньшая часть газового потока проходит через отверстия лепестка 3, 3 барботирует через слой жидкости, стекающей по нему, и одновременно срывает и диспергирует.стекающую жидкость, В табл. 1 приведены сравнительные результаты испытаний известного и предлагаемого устройств. При испытаниях аппарата с предлагаемой насадкой выявлен оптимальный размер С (0,1-0,3)Н. При С : 0,lH резко возрастает сопротивление щели и газ через щель не идет. При С

Параметры

Гидравлическое сопротивление одной теоретической ступени

кгс/м

контакта лР,

ВЭТС

Высота аппара,та, эквивалентная одной теоретической ступени, ВЭТС (эффективность работы), м

Диапазон устойчивой работы по жидкости, м/м. ч

Насадка

I

известная

предлагаемая

25-30

15-20

0,12-0,18

0,2-0,25

20-200 5-200 66 0,ЗИ щель перестает играть роль сопла, т.е. напор газа, проходящего через щель, не может диспергировать стекающую с отбортовки жидкость. В табл. 2 приведены экспериментальные данные, подтверждающие необходимость и целесообразность выбранного соотношения С 0,1-0,3)Н. Использование изобретения позволит расширить диапазон устойчивой ра- боты насадки и увеличить эффективность во всем диапазоне ее работыТаблица

НАСАДКА ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ, содержащая вертикально расположенные листы с прямо.угольныси окнами и наклонными лепестками, прикрепленными к верхним краям окон, а соседние по высоте лепестки отогнуты в противоположные стороны относительно вертикального листа, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем увеличения турбулизованной межфаэной поверхности и расширения диапазона устойчивой работы, нижний край каждого лепестка снабжен отбортовкой, при этом верхняя кромка отбортовки каждого лепестка установлена на одном уровне с нижней кромкой окна смежного листа на расстоянии С

IT а б л и ц а 2