Регулярная насадка для тепломассообменных процессов

,ЯО 1311767 А 1 3/2 594 В ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ообмена в системах газ(паридкость - жидкость и прить диапазон устойчивойи интенсифицировать промена путем организации преьного течения жидкостиойчивыми равномернымимежным парам вертикальных элементов. Насадкаов с просечными элементадом спаренном вертикальперекрывают друг друга,ганизовать каскадное тече.п. ф-лы, 8 ил. оз ра ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Киевский технологический институтпищевой промышленности(54) РЕГУЛЯРНАЯ НАСАДКА ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ(57) Изобретение относится к конструкциирегулярных насадок, используемых в качестве контактных устройств для проведения тепломасс жидкость и ж валяет расши боты насадки теплом ассооб вистого капел дельными уст токами по с рядов просеч тоит из лист которые в каж ряду частично позволяет ор жидкости. 1 з цесс ры- раз- поных сосми, ном что ниеИзобретение относится к конструкциирегулярных насадок, используемых в качестве контактных устройств для проведениятепломассообмена в системах газ (пар)жидкость и жидкость - жидкость, и можетбыть использовано в пищевой, химической,нефтехимической и других отраслях промышленности для проведения процессовабсорбции, ректификации и экстракции.Цель изобретения - расширение диапазона устойчивой работы насадки и интенсификация процесса тепломассообмена путеморганизации прерывистого капельного течения жидкости раздельными устойчивымиравномерными потоками по смежным парам вертикальных рядов просечных элементов.На фиг. 1 показана насадка, общий вид;на фиг. 2 - насадка, у которой вертикальные ряды просечных элементов вплотную примыкают один к другому; на фиг. 3 -разрез А - А на фиг. 2; на фиг. 4 - то же,вид сверху; на фиг. 5 - соотношение размеров между элементами насадки и углом отгиба просечек; на фиг. 6 - геометрия расположения отверстий при размешенныхвплотную рядах просечных элементов; нафиг. 7 - характер стекания капель жидкости из просечных элементов рекомендуемой ширины; на фиг. 8 - стекание жид, кости из просечных элементов завышеннойширины.Часть пакета насадки состоит из четырех листов 1 - 4 (фиг, 1) На крайнем листе1 показаны просечные элементы, например,скругленной формы, расположенные вертикальными рядами и отклоненные в каждомряде поочередно в противоположные стороны относительно листа. Ряды просечныхэлементов соседних листов расположеныодин против другого. Каждые два ряда лежащих один против другого рядов просечных элементов смежных листов образуютотдельную секцию (зону), в которой отдельным устойчивым равномерным потоком в виде каскада стекает жидкость, последовательно перетекая каплями с каждого верхнегопросечного элемента на каждый нижележащий просечный элемент,Просечные элементы 5 и 6 листа 2 совместно с просечными элементами 7 - 9листа 3 образуют вертикальный ряд спаренных просечных элементов соседних листов2 и 3. Просечные элементы в каждом спаренном вертикальном ряду частично перекрывают один другой, что позволяет организовать каскадное течение жидкости.Насадка работает в режиме противотока жидкости и газа (пара) следующим образом.Жидкость с помощью распределителейравномерно подается на плоскопараллельные листы, попадает на отогнутые просечные элементы и последовательно стекаетотдельными каплями по каскадам, образованным спаренными вертикальными рядамипросечных элементов. Газ (пар) подается510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 снизу и, поднимаясь вверх между листами насадки, контактирует со стекающей вниз ж идкостью.Траектория пути стекания жидкости по просечным элементам одного спаренного вертикального ряда, образованного между листами 2 и 3, показана стрелками (фиг, 1) . Жидкость, распределенная сверху на просечный элемент 7 листа 3 насадки, собирается на его нижнем крае, формируется в отдельные капли и стекает на нижележащий просечный элемент 5 листа 2. С просечного элемента 5 жидкость стекает на просечный элемент 8 листа 3, с него - на просечный элемент 6 листа 2, затем на просечный элемент 9 листа 3 и т. д. Аналогичным образом жидкость течет по всем парам смежных вертикальных рядов просечных элементов, расположенных в промежутках между соседними листами насадки.Организованное течение жидкости отдельными каплями по каскаду просечных элементов спаренных вертикальных рядов позволяет существенно турбулизировать жидкостную фазу. При каждом падении на нижележащий просечный элемент капля расплющивается в тонкую пленку, которая затем под действием сил тяжести и поверхностного натяжения стекает к нижнему краю просечного элемента и опять формируется в новую каплю. Г 1 ри периодически повторяющемся разбивании капель и формировании новых капель в жидкости возникают интенсивные конвективные движении и образуется новая поверхность контакта фаз, что приводит к существенной интенсификации тепломассообмена,Отогнутые просечные элементы одновременно выполняют роль турбулизаторов газового (парового) потока. Движущийся снизу вверх газ (пар) встречает на своем тгути просечные элементы и, обтекая их, резко меняет направление своего движения. При этом создаются зоны интенсивных завихрений, что способствует повышению эффективности тепломассопереноса в газовой фазе.При обтекании газовым потоком летящих капель жидкости, а также капель, еще не оторвавшихся от просечных элементов, происходит активная турублизация поверхностных слоев газа и жидкости, способствующая меж фазному переносу. Положительным является то, что при обтекании газом капель жидкости турбулизируются в основном прилегающие к каплям слои газового потока, а не весь поток в целом, что позволяет повысить эффективность процесса при минимальном повышении гидравлического сопротивления газовой фазы. Под воздействием сил трения о газовый поток в летящих каплях возникает интенсивная циркуляция жидкости, что также способствует интенсификации процесса. Дробление жидкости на отдельные капли способствует13117673увеличению активной поверхности контактафаз. Формула изобретения 1, Регулярная насадка для тепломассообменных процессов, состоящая из набранных в пакеты плоскопараллельных листов, снабженных отогнутыми в противоположные стороны относительно листа просечными элементами с трехсторонним прорезом, размещенными вертикальными рядами, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона устойчивой работы насадки и интенсификации процесса тепломассообмена путем организации прерывистого капельного течения жидкости раздельными устойчивыми равномерными потоками по смежным парам вертикальных рядов просечных элементов, ряды просечных элементов, соседних листов расположены попарно друг против друга, просечные элементы соседних листов в каждой паре лежащих напротив рядов перекрывают друг друга, а высота просечных элементов в 1,О - 1,4 раза больше расстояния между листами, а зазор между нижними краями просечных элементов и смежными листами насадки равен третьей части расстояния между листами.2. Насадка по п. 1, отличающаяся тем, 1 О что, с целью дополнительной интенсификации процесса путем исключения байпассирования части жидкости между рядами просечных элементов, ряды просечных элементов вплотную примыкают друг к другу, при этом просечные элементы выполнены су жающимися книзу, например, в виде трапеции, меньшее основание которой направлено вниз, и расположены в шахматном порядке.1311767 А-А Фиг. 3 ьА. Соес бков дарственно 3035, Мос но-полигра по деламшская нятие, г. Уж Редактор Н. БоЗаказ 1829/7ВНИИПИ ГосуПроизводстве СоставитеТехред И. ВТираж 657о комитета СССРва, Ж, Рауфическое предпри орКорректор А, ТяскоПодписноеизобретений и открытийб., д. 4/5город, ул. Проектная, 4