Регулярная насадка для тепломассообменных аппаратов Советский патент 1985 года по МПК B01D53/20 

2. Насадка поп.1, отличающаяся тем, что винтовые тела разного направл.ения вращения вьтолнены с одинаковым или разными диаметрами, а отношение меньшего диаметра к большему составляет 0,5-1.

3. Насадка, по п.1, отличающаяся тем, что винтовые тела разного направления вращения выполнены с одинаковым или разHbw количеством винтовых лопас тей.

1. РЕГУЛЯРНАЯ ДЛЯ ТЕШ10МАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ, состоящая из винтовых тел с несколькими винтовыми лопастями, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности тепломассообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз, винтовые лопасти каждого винтового тела входят в межлопастное пространство смежных винтовых тел, при этом винтовые тела имеют разное направление вращения с равным шагом винтовых лопастей.

1

Изобретение относится к насадкам для тепломассообменных аппаратов и может быть применено в химической и смежньк с ней отраслях промьшшенности.

Целью изобретения является повышение эффективности тепломассообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз.

На фиг. 1 изображена насадка из винтовых тел с четырьмя винтовыми лопастями, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 насадка из винтовых тел с шестью винтовыми лопастями, разрез по плоскости, перпендикулярной оси винтовых тел; на фиг. 4 - насадка из винтовых тел с восемью винтовыми лопастями; на фиг. 5 - насадка из винтовых тел с четырьмя винтовыми лопастями, выполненная с соотношением диаметров винтовых тел разного направления вращения, равным 0,75; на фиг. 6 насадка из винтовых тел с четьфьмя винтовыми лопастями, выполненная с соотношением диаметров винтовых тел разного направления вращения, равным 0,5; на фиг. 7 - насадка с разным числом винтовых лопастей у винтовых тел разного направления вращения.

Регулярная насадка состоит из винтовых тел 1 с несколькими винтовыми лопастями 2.

Насадка работает следующим образом.

Жидкость стекает навстречу газу и вступает с ним в контакт на поверхности винтовых лопастей 2. При вертикальном расположении винтовых тел 1, обеспечивающем минимальное гидравлическое сопротивление и наибольшую пропускную способность насадки, стекающая по элементу насадки жидкость совершает вращательное движение и

под действием центробежной силы смещается к периферийной части винтовых лопастей. При этом происходит частичньй переток жидкости с одного элеменJ та на смежные в поперечном.сечении, причем переток происходит не только на периферийные части винтовых лопастей 2 смежных винтовых тел 1 того же направления вращения, но и на

0 центральные части винтовых лопастей ,2 смежных винтовых тел 1 противоположного направления вращения. За счет этого устраняется предпочтительность движения жидкости по периферийным

5 частям винтовых тел, характерная для известной насадки, эффективная поверхность контакта фаз увеличивается. За счет вьтолнение насадки из винтовых тел разного направления вращения, уложенных с чередованием винтовых тел противоположного направления вращения, в единице объема можно расположить значительно большее количество элементов насадки, чем в случае вьшолнения насадки из винтовых тел одного направления вращения. Сле.довательно, предлагаемая насадка имеет большую удельную поверхность, чем известная. Вхождение винтовых

Q лопастей каждого винтового тела в межлопастные пространства смежных винтовых тел обеспечивает частичньй переток жидкости с периферийньк частей винтовых лопастей одних элементов насадки на центральные части винтовых

5 лопастей других элементов насадки, что обеспечивает увеличение эффективно работающей пове1)хности насадки.

Выполнение насадки с уменьшением

40 диаметра винтовых тел одного направления вращения относительно диаметра винтовых тел другого направления вращения снижает гидравлическое сопро3II

тивление слоя насадки. Однако при этом снижаются удельная поверхность, а также эффективность насадки.

Дополнительные расчетные данные для обоснования предлагаемого соотношения диаметров винтовых тел разного направления вращения представлены в таблице. Указанная поверхность

Из таблицы видно, что указанное соотношение становится равным 1,0, если винтовые тела разного направления вращения имеют одинаковый диаметр. Если диаметры винтовых тел разного направления вращения не одинаковы, то указанное отношение меньше 1,0.

Уменьшение отношения диаметров винтовых тел разного направления вращения менее 0,5 приводит к прекращению взаимного орошения смежных элементов насадки за счет перетока жидкости с периферийных частей винтовых тел на центральные части смежных винтовых тел противоЬоложного направления вращения и сокращению создаваемой за счет этого удельной

контакта фаз создается за счет того, что винтовые лопасти элементов насадки одного направления вращения входят в межлопастные пространства

5 смежных элементов насадки, имекнцих противоположные направления вращения, и взаимно орошают друг друга стекающей жидкостью.

поверхности контакта до нуля, что нецелесообразно.

Максимальное взаимное орошение смежных элементов насадки, имеющих противоположное направление вращения винтов,имеет место при равенстве диаметров винтовых тел противоположного направления вращения, однако с уменьшением отношения диаметров возрастает свободньй объем насадки, что обеспечивает уменьшение ее гидравлического сопротивления. Поэтому оптимальное соотношение диаметров винтовых тел разного направления вращения (в пределах отношения 0,5-1,0) выбирают исходя из конкретных требований по эффективности насадки (пропорциональной удельной поверхности контакта фаз) и ее гидравлическому сопротивлению.

f/2.J