Заготовка для получения кольцевых насадок

(71) Всесоюзный научно-исследоватеи конструкторский институт автоген ншиностроения(54) ЗАГОТОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОЦЕВЫХ НАСАДОК льскии ого ма И,А.Нейн80118 Изобретение относится к изготовлению асадочных массообменных аппаратов и аиболее эффективно может быть использои элементов насыпной еров, ректификацион вано при изготовленинасадки для абсорбных колонн и т.д.Простейшими по конструкции нерегулярными насадками являются кольца Рашига, представляющие собой цилиндры с высотой равной наружному диаметру. Несмотря на простоту изготовления и низкую себестоимость этот тип насадки вытесняется из химической промышленности другими конструкциями, так как не может обеспечить высокой эффективности массообмена, из-за недостаточно развитой поверхности насадки, низкого коэффициента ее использования для контакта взаимодействующих потоков. Эти недостатки объясняются малой доступностью внутренней поверхности кольца, а также экранированием насадочных элементов в слое. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР.,Ж 1761250 А 1 57) Использование: при изготовлении элементов насыпной насадки для абсорберов, ректификационных колонн. Сущность изобретения: заготовка для получения кольцевых насадок выполнена в виде трехслойной металлической полосы, в которой средний, несущий слой выполнен из пластичной ленты, а наружные слои представляют собой газотермическое металлизационное покрытие, пористость и толщина наружных металлизационных слоев составляет 20 - 45 и 80 - 150 мкм соответственно. 3 ил,Известны насадочные.элементы регулярного типа с помощью металлизационных покрытий, что позволяет устранить плохую смачиваемость поверхности регулярных насадок и несколько увеличить эффективность массообмена на них вне зависимости от величины пористости покрытия. Однако при этом не решается задача повышения коэффициента использования насадки, как не актуальная при регулярном расположении насадок в колонне, При нерегулярном расположении таких насадок в колонне, даже при высокой смачиваемости развитой поверхности, значительная ее доля может оставаться несмоченной и не использоваться для контакта взаимодействующих потоков, что объясняется трудностью доступа жидкой фазы к внутренней поверхности кольца и экранированным насадочным элементам,Целью изобретения является расширеие технологических возможностей устрой 17 б 1250ства путем использования его в качестве заготовки для нерегулярной насадки с повышенным коэффициентом использования ее поверхности, благодаря обеспечению оптимальных условий фильтрации.На фиг.1 представлен вид предлагаемой заготовки в увеличенном масштабе (схематично); на фиг.2 представлен общий вид предлагаемого устройства; на фиг.3 - общий вид полученного из него изделия,Заготовка содержит средний несущий слой 1, с двух сторон имеет металлизационное покрытие 2, заданной толщины и пористости, нанесенное газотермическим методом, причем частицы металла 3 окруженыы сквозными порами 4.В примере конкретного выполнения пористые слои наносились на полосы из алюминия, меди и никеля толщиной 0,3 мм газотермическим напылением, В качестве материала для напыления использовался металл, обладающий высокой коррозионной стойкостью и хорошей адгезией к выбранному материалу несущего слоя, например алюминий. Полученные таким образом заготовки с помощью известных приспособлений сворачивались в кольца (фиг.З) диаметром 5 мм, причем в заявляемых пределах толщины и пористости практически любое газотермическое покрытие из металлов применяемых для изгототовления насадок для абсорберов, ректификационных колонн и т.д., обладает достаточной адгезионной прочностью и пластичностью для реализации такого способа получения насадок.При нерегулярном расположении таких насадок к ректификационной колонне, например, даже при высокой смачиваемости их развитой поверхности, значительная ее доля может оставаться несмоченной и не использоваться для контакта взаимодействующих потоков вследствие трудности доступа жидкой фазы к внутренней поверхности кольца и экранирования насадок. Предлагаемые капиллярно-пористые покрытия содержа значительный объем капилляров (не менее 20;), необходимых для фильтрации жидкости из пор смоченной поверхности в поры контактирующей с ней сухой (труднодоступной, экранированной) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 поверхности, Зтот процесс (при пористости не ниже 20 оь) приводит к смачиванию всей поверхности кольцевых насадок, расположенных в колонне нерегулярным образом и, следовательно, к повышению ее рабочей характеристики - коэффициента использования поверхности. Однако при пористости большей 45 ф капиллярно-пористзя структура становится крупнопористой, что снижает капиллярный эффект и, следовательно, фильтрующую способность покрытия. При малой толщине покрытия (менее 80 мкм) оно представляет собой отдельные островки между которыми Остаются участки непокрытого металла, что сводит на нет его фильтрующую способность. Применение кзпиллярно"пористых покрытиЙ с толщиноЙ более 150 мкм нецелесообразно, так как при этом Открытые поры, которые обеспечивают фильтрацию жидкости, перекрываются и превращаются в закрытые, при этом эффективность действия капилляров стагнируется и дальнеЙший рОст тОлщины покрытия ведет только к бесполезному перерасходу металла.Зффективность работы нерегулярных насадок, изготовленных из заготовок предлагаемой конструкции при соблюдении требований к толщине и пористости внешних металлиззционных слОев приолижзется к эффективности работы регулярных насадок такой же конструкции и в несколько раз превОсходит эффективнОсть традиционных нерегулярных насадок (кольца Рашига, Палле, Хзй-пэк и др )Формула изобретения Заготовка для получения кольцевых насадок, выполненная в виде трехслойной металлической полосы, в которой средний несущий слой выполнен из пластичной металлической ленты, а наружные слои имеют газотермическое и метализационное покрытие, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем использования ее в качестве нерегулярной насадки с повышенным коэффициентом использования ее поверхности благодаря обеспечению оптимальных условий фильтрации, пористость и толщина наружных слоев составляют 20 - 45 фи 80 - 150 мкм соответственно,1761250 Составитель Г, ПротасовТехред М.Моргентал Корректор О. Юрковецкая Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3208 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5