Объемная насадка для тепломассообменных аппаратов Советский патент 1990 года по МПК B01J19/30 

Изобретение относится к устройствам для проведения тепломассообменных процессов и может быть использовано в пищевой, химической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности тепло- и массообмена фаз газ-жидкость путем повышения их проникающей способности через насадку, самоочистка внутренней поверхности, улучшение распределения жидкой фазы.

На чертеже показана насадка, сечение.

Объемная насадка состоит из наружного перфорированного конуса 1 с от- верстиями 2 с углом об в вершине, а на его основании с диаметром Д жестко закреплен внутренний конус Зс отверстиями 4, при этом основание его, равное диаметру Ц основания наружного конуса 1, выполнено с обратной кольцевой конусное тыо 5, образуя в сечении профиль перевер ну того We вторым малым диаметром d. При этом угол конусности J при его вершине больше угла о конуса 1, т.е. S оС. Внутри наружного конуса 1 свободно размещен дополнительный конус 6 с отверстиями 7 с углом при вершине V меньше угла noLn конуса 1 , т.е. а основание 8 его срезано под углом Jвнутреннего конуса 3. Вершина этого конуса 6 должна быть срезана, образуя отверстие 9. В ином случае внутренний конус может быть вы„

полней без обратной конусности 5, тогда положение насадки на чертеже обозначено пунктиром.

Насадка работает следующим образом.

Насадка размещается в секции мас- сообменного аппарата (не показан). При работе аппарата под избыточным давлением снизу вверх подается парогазовая фаза. Под действием потока парогазовой фазы конусы 1 насадки орн

25

.д 35

.

50

55

ентируются по своим аэродинамическим качествам вершиной вниз и парят в потоке в хаотическом движении, соударяясь друг о друга, колеблются поперек своей оси и проворачиваются на ней. Парогазовая смесь проходит через отверстия 2 конуса 1 внутрь и таким же образом приводит в состояние парения дополнительный конус 6, а затем выходит через отверстия 4 внутреннего конуса 3 и его обратную конусность 5.

Одновременно сверху насадка орошается жидкой фазой, которая осаждается на внутренний конус 3 и его обратную конусность 5. С конусности 5 жидкая фаза, частично проникая через отверстия 4 внутрь насадки, стекает на наружную поверхность конуса 1 и, стекая по ней в пленочном режиме, контактирует с парогазовой фазой, тепло- и массообмениваясь с ней. С поверхности внутреннего конуса 3 вся жидкая фаза через отверстия 4 проникает внутрь насадки, а если в отверстиях 4 противотоком газопаровой фазы она будет задерживаться, то происходит ее Накопление по принципу наполнения тарелки и происходит массообмен фаз в барботажном режиме и, соответственно, высоты уровня жидкости, ее провал через отверстия 4 внутрь насадки. В это время происходит тепло- и массообмен фаз в пленочном режиме на внутренней поверхности конуса 3. Далее с вершины конуса 3 жидкая фаза разбрасывается контактируя в капельном режиме с парогазовой фазой, по внутренней поверхности конуса 1 и дополнительного конуса 6, на которых жидкая фаза в пленочном режиме контактирует с парогазовой фазой, тепло- и массообмениваясь с ней. Затем со ьсех поверхностей всех конусов 1,3 и 6 проконтактишину конуса 1, откуда разбрызгивается и секцию массообменного аппарата, контактируя с парогазовой фазой в капельном режиме, и осаждается не поверхностях других насадок, где тепло- и массообмен фаз продолжается описанным образом и т.д.

При выполнении конуса 3 без обратной конусности 5 насадка работает таким же образом без распределения жидкой фазы на наружную поверхность конуса 1, куда она попадает за счет про

ми, когда не требуется очистка поверхности, насадку выполняет без конуса 6. Таким образом, предлагаемая ка, обладая всеми свойствами полчх объемных насадок тел вращения, улучшает проникающую способность фаз через насадку и тем самым повышает «е эффективность тепло- и массообмена фаз.

Формула изобретения 1. Объемная насадка для теплом г

Изобретение относится к устройствам для проведения тепломассообменных процессов, может быть использовано в пищевой, химической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности и позволяет повысить эффективность тепло- и массообмена фаз газ-жидкость путем повышения их проникающей способности через насадку, самоочистка внутренней поверхности и улучшение распределения жидкой фазы. Насадка выполнена в виде двух (наружного и внутреннего) конусов с равными основаниями и разными углами конусности, один из которых вставлен в другой и оба жестко соединены основаниями. Насадка снабжена дополнительным полым перфорированным конусом, диаметр основания которого равен половине диаметра основания насадки, а угол конусности меньше ее угла конусности, при этом основание срезано по углу конусности внутреннего конуса насадки, основание внутреннего конуса насадки выполнено с обратной кольцевой конусностью, образующего в сечении профиль перевернутого W. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

хождения через отверстия 2 с его внут- 5 сообменных аппаратов, преимущественно

реннеи поверхности и хаотического разбрызгивания с других насадок.

При работе насадки дополнительный конус 6, осуществляя хаотическое движение в конусе 1, осуществляет трения и удары своей образующей поверхностью с внутренней поверхностью конуса 1, тем самым очищает ее и сам самоочищается. Верхним срезом конус 6 соударяется и скользит по внутренней поверхности конуса 3, его конусности 5 и тоже их очищает. Косовом срез конуса 6 по углу конуса 3 обеспечивает возможность скольжения его от вершины до основания конуса 3, а выполнение диаметра его основания половине диаметра Д конусов 1 и 3 устраняет заклинивание его между поверхностями конусов 1 и 3 и возможность его переворота, в то же время это позволяет выполнить его угол у в вершине меньше угла oi. конуса 1. Последнее необходимо для полного проникновения конуса 6 в вершину конуса 1 и устранения их заклинивания. Срез с образованием отверстия 9 в вершине конуса 6 необходим для стока из него жидкой фазы при полном загрязнении и закупорке его отверстий на поверхности при работе с нечистой жидкой фазой.

20

25

с псевдосжиженным слоем, выполненная в виде полого перфорированного тела вращения, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности тепло- и массообмена фаз raj - жидкость путем повышения их проникав щей способности через насадку, геле вращения выполнено в виде двух, - наружного и внутреннего - конусов с г ными основаниями и разными углами конусности, один из которых вставлен в другой и оба жестко соединены основаниями.

., перевернутого W. 45

35

40

с псевдосжиженным слоем, выполненная в виде полого перфорированного тела вращения, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности тепло- и массообмена фаз raj - жидкость путем повышения их проникав щей способности через насадку, геле вращения выполнено в виде двух, - наружного и внутреннего - конусов с г ными основаниями и разными углами конусности, один из которых вставлен в другой и оба жестко соединены основаниями.

перевернутого W.