Насадка для тепломассообменных аппаратов

ОПИСАЙИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 120176 (21) 2312694/23-26с присоединением заявки Мо(51)М. Кл. В 01 Р 53/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54 НАСАДКА ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ Изобретение относится к химическому машиностроению, а более конкретно к аппаратам для проведения процессов массообмена,и может исполь-. зоваться, в частности, в системах 5 кондиционирования воздуха, применяемых в различных отраслях промьхаленности.Известна регулярная насадка для массообменных аппаратов,содержан(ая 10 зеркально расположейные гофрированные листы, образующие между собой чередующиеся по высоте диффузоры, снабженные отверстиями для перетока жидкости, и конфузоры, а также дистан 15 ционные перегородки (1).В данной насадке жидкость стекает вниз в виде пленки, контактируя с газом. Газ проходит вверх по каналам и попеременно сжимается в конфузо рах и расширяется в диффузорах, образуя знакопеременное поле давления, В наиболее узких сечениях диффузоров пленка жидкости разрушается газовым потоком за счет отверстий для пере тока жидкости, частицы жидкости увлекаются последним, в образующихся вихрях происходит взаимодействие фаз, Однако данный режим наблюдается только при небольших массовых скоростях (до 3,5 кг/м с ). При повыше 2нии скорости воздух захватывает отдельные капельки воды и выбрасываетих за пределы слоя, невозмущенноетечение пленки нарушается. Вследствие этого растет сопротивление слоя,Наступает режим захвата", который при достижении массовой скорости 5,3-6,3 кг/м с переходит2в режимзахлебывания .Известна насадка для массообменных колонн, состоящая из чередующихся плоских и гофрированных листов, соприкасающихся между собой, собранных впакет (2).Часть выступов гофрированного листа имеет длину меньшую, чемрасстояние между плоскими листами ирасположена по отношению к ним сзазором. При эМом плоские стенкипластины гофрированных листов расположены перпендикулярно к чередующимся плоским листам,Жидкость подается сверху пакетанасадки, газ-снизу, осуществляя контакт Фаз на элементах насадки.В такой насадке количество местпредпочтительного течения жидкостисводится к минимуму, что способствует более равномерному распределению жидкости по поверхности насадкии интенсифицирует процесс массообмена. Однако такая насадка работаетустойчиво Й в небольшом диапазоне"массовых скоростей воздуха до3 5 кг/м с. Уже при скоростигсг13,5 кг/м с начинавшийся режимзахвата почти сразу же переходит в режим захлебывания и прискорости 6-8 кг/м с на насадке2образуется эмульгированный слой,Часть поверхности насадки обнажается,вода периодически дренируется черезсотде 7 ьййе каналы,целиком"зайолняяих сечение, Такая насадка облаДаетнизким коэффициентом эффективностимассообмена и при большой избира"тельности процесса массообменабудет иметь значительные габариты.Крометого, насадка не позволяетпроводить термическую обработку газожйдкостного потока непосредственнов койтактной зоне и тем самймйовыСить" среднюю движущуюся силу процессамассообмена.Известна насадка для тепломассообмнных аппаратов, включающая"йлос-,кие листй, расположенные Между нимипластины профилированной формы с" элементамй для подачи теплоносителя 1 3".та насадка не обеспечивает турбулизацию фаз и обладает низкимкоэффициентом массообмена,Цель изобретения - увеличениеэффективности массообмена"за"счетусиления турбулизации фаз.Зто "достигается-тем что элементырасположены параллельно листам иустановлены внутри пластин, размещенйых"перпендикулярно относительнолистов, Целесообразно элементывыполнять в виде однорядных пучков,труб, последовательно соединенныхмежду собой.Предлагаемое изобретение позволяет проводить термическую обработкугазо-жидкостного потока непосредственно в контактной зоне, повыситьсреднюю движущую силу процесса массообмена,На фиг.1 Изображена предлагаемаянасадка, боковой разрез; на Фиг,2то же, вид в плане; на фиг.3 данразрез А-А на фиг.2,Насадка массообменного аппаратавстроена в корпус 1, набрана изчередующихсяразделительных плоскихлистов 2 и перпендикулярно располо"женныхим пластин 3. Однорядййепучки труб 4 насадки, проходящихчерез пластины 3, установлены па =раллельно разделительным листам 2,крепятся к трубным доскам 5 посред" ством "вальцовки и последовательносоединены между собой калачами 6"=" для"подачи -теплоносйтеля 4 ерез"штуцер 7 и отвода его через штуцер 8.Насадка работает следующимобразом.55 60 Формула изобретения1. Насадка для тепломассообменййх-аййаратов, включающая плоские листы, расположенные между ними пластйны"и элементы для подачи теплоносителя, о т л и ч а ю щ а я - с я тем, что, с целью увеличения эфФеКтивности массообмена за счет усиления турбулиэации Фаз, элементы расположены параллельно листам и -установлены внутри пластин, размещенных"перпендикулярно относительно листов,Воздух подают в насадкуснизу навстречу планке жидкости, стекающей Сверху по поверхности насадки, Теплоноситель подают через штуцер 7 однорядных пучков труб 4, служащих для отвбда тепла, выделившегося в процессе абсорбции и ухудшаю щего качеСтво очистки воздуха. Каналы переменного сечения, образованные чередующимися разделительными плоскими листами 2, перпендикулярно расположенными им пластинами 3 с загнутыми верхними кромками для предотвращения проскока жидкости и однорядными пучками труб, представляютсобой ряд активных турбулизаторовпотока, Образованные таким образомканалы позволяют увеличить коэффициенты массобтдачи в процессахабсорбции, приблизив их к коэффицинентам массоотдачи барботажных и пенных аппаратов, обладающих меньшимаэродинамическим сопротивлением, Приэтом кроме ламинарного (пленочногорежима), в местах расширения каналовпроисходит турбулизация потока воздуха и жидкости. Образовавшиеся вихрисрывают пленку жидкости, дробят ее намелкие частицы и увлекаютза собой,в результате чего на поверхностинасадки, в наиболее узких ее сечениях, устанавливается устойчивый30 пенный слой.Появление устойчивого пенногослоя на йасадке наступает почтиодновремейно сначалом работы насадкипри малых массовых скоростях 1,5-" "35 2 кг/м с; аэродинамическое сопротивление такой насадки небольшое, крометого, режим уноса капель из насадкинаблюдается при скоростях более12 кг/м с, Это приводит к увеличе 240 нию поверхности контакта взаимодействующих сред и позволяет значительнорасширить диапазон рабочих нагрузокпо газу и жидкости,Наличие пенного слоя позволяетэффективнее использовать весь рабо 45 чий объем -насадки, т.е. увеличитьудельный массосъем, а это приводитк уменьшению массогабаритных показателей при сопоставимых величинахизбирательности процесса.50735285 Теаюво сит Воздух Рие АСоставитель С,БарановаТехред О.Андрейко КорректорС,Шекм едактор Л,Гребенников Подписное акаэ 22 омитета ССС открытийая наб., д. ИИПИ Гпо дел 5, Мос 113 у -иИ- -Д . ь г- С- е;, мЮ" Мд.уЛ,, ЬЪ;филиал ППП фПатентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 2, Насадка по п,1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что элементы выполнены в виде пучка труб, последовательно соединенных между собой,Источники информации,принятые во внимание при экспертиэе ЖидкостьТираж 80 сударственного ам иэобретений ва, Ж, Рауш 1, Авторское свидетельство СССР9413970, кл . В 01 Р 53/20, 1971.2. Авторское свидетельство СССР9415027, кл, В 01 О 53/20 19723. Авторское свидетельство СССР9247232, кл, В 01 О 53/20, 1968