Насадка для тепломассообменных аппаратов Советский патент 1981 года по МПК B01D53/20 

Изобретение относится к насадкам для тепломассообменных аппаратов и может быть применено в химической, нефтехимической, пищевой,легкой про мьшшенностях для процессов тепломассообмена. Известна пропеллерИая насадка с тремя лопастями 3« Однако насадка сложна в изготовлении, имеет небольшую удельную ito- поверхность. Из-за малых размеров элементов насадка загружается внавал и теряется главное преимущество регулярных насадок - малое гидоавлическое сопротивление и высокий пропуск газа и жидкости. Известна также насадка, выполненная в виде винтового тела с несколькими спиралями с утолщением их периф рийной части, а отношение шага винтового тела к егодиаметру выбрано в пределах 1,8-2,4 1. К недостаткам известной насадки следует отнести снижение эффективности при увеличении размеров эле- мента, что является следствием уменьшения удельной поверхности за счет плотности упаковки. При регулярной укладке образуются сквозные каналы, площадь которых составляет до 10% и более от площади насад и. Опускающаяся по насадке жидкость приобретает вращательное движение и под действием центробежной силы отбрасывается к каналам и проваливается, не контактируя с воздухом. Такое раздельное движение воздуха и жидкое-; ти снижает эффективную поверхность контакта фаз и как следствие - массопередачу. Кроме того, увеличение диа-, метра насадки без увеличения числа спиралей снижает удельную поверхность за счет увеличения расстояния между периферийными частями сгшрапей. Цель изобретения - повьшение эффективности за счет увеличения поверхности контакта фаз. 38 Указанная цель достигается тем, что в насадке в виде винтового тела с несколькими спиралями, периферийная образующая сгшралей выполнена в виде ломанной линии,с проекцией на плоскость поперечного сечения в виде правильных че тыр е х- или ше с ти у гол ьни ко в а отношение их диагоналей к числу спиралей выбрано в пределах 11-14. На фиг,1 изображена предпагаемая насадка, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху с проекцией на плоскость Поперечного сечения правильного шести угольника, на фиг.З - то же, четырехугольника; на фиг.4 - укладка насадки с проецией на плоскость попереч-ного сечения правильного четырехугольника; на фиг.5-- уютадка с шести угольной проекцией на плоскость. Насадка имеет четыре или шесть сп ралей с периферийной образующей в виде ломанной линии 1. Проекция на плос кость поперечного сечения представляет собой правильный четьфех- или , шестиугольник, причем отношение их д агояалай к числу спиралей выбрано в пределах 11-14. Насадка работает следующим образом. Жидкость стекает навстречу и вступает с ним в контакт на поверх ности спирали. Пооведенные сравнительные испытания известной насадки и предлагаемой при регулярной упаковке на стандартны системах воздух-вода-СО десорбция СО из воды) показали, что в предлагаемой насадке коэффициент массоотдачи в жидкости повьш1ается на 10-16% при относительно равном удельном гидравлическом сопротивлении. Проведенные исследования эффективности массообмена при увеличении диагонали насадки без увеличения чусла спиралей показали, что при отношении диагонали к числу спиралей 15, эффектность падает на 15-20%, а гидравлическое сопротивление при этом снижается лиш на 3-5 мм вод.ст./м по сравнению с насадкой с отношением 12,5, удельное гидравлическое сопротивление которой равно 30-50 мм вод.ст.При отношении Ь/п 10 коэф4 1циент массоотдачи в жидкости увеличивается на 10-15%,а гидравлическое сопротивление увеличивается на 10-20 мм вод.ст./м. Отношение 12,5 соответствует расстоянию между периферийными образующими спиралей (40 мм). Рекомендуется отношение Диагоналей фигур поперечного сечения к числу спиралей в пределах 11-14. Предлагаемая насадка за счет ликвидации каналов и плотной упаковки позволит повысить эффективную поверхность на 10-12% и соответственно массообмен. Насадка позволяет при плотности орошения 100 . и скорости воз- . душного потока до 3 м/с достичь степень десорбции иода 95-96% при гидравлическом сопротивлении I 45 мм вод,ст. Насадка технологична в изготовлении проста в монтаже. Экономический, эффект от ее применения составит 146 тыс, руб. Формула изобретения Насадка для тепломассообменных аппаратов, выполненная в виде винтового со спиралями, о т л и ч ю щ а я с я тем, что, с целью повйшения эффективкости за счет увеличения по-верхности контакта фаз,периферийная образующая спиралей выполнена в виделоманной линии, с проекцией на плоскость поперечного сеченля в виде правилыгых четырех-или шестиугольников, а отношение их диагоналей к числу спиралей равнсз 11-14, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Касаткин А.Г, Основные процессы и аппараты химической технолопш.М,, 1960, с,485, 2,Авторское свидетельство СССР № 484715, В 01 D 53/20, 1978,

Фиг. I

Фиг.З

ФигЛ

Фиг. 5