Насадка для массообменных колонн

(51)5 В 01 .119 3 ПИСАН НИ ЕТ ескийябрьск титу оциа ва,А. Сазоно лос во СС О, 197 СООБ МЕННЫХ нию между и а также проти рирования см турбулизациимя действие ГОСУДАРСТ 8 ЕККЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(1) Киевский политехниим. 50-летия Великой Октлистической революции(54) НАСАДКА ДЛЯ МАСКОЛОНН(57) Изобретение отнным колоннам. Цельсопереноса и уменьш осится к массообмен - интенсификация масение металлоемкости Изобретение относится к области энерго- машиностроения, а также может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой промышленности.Цель изобретения - интенсификация тепломассопереноса за счет ликвидации застойных зон, уменьшения брызгоуноса и уменьшение металлоемкости устройства.На фиг. 1 изображена насадка, аксонометрия; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг, 3 - 5 - графики зависимости интенсивности испарения 7 от соотношения 5/6, от размера ячейки, от угла наклона гофр соответственно; на фиг. 6 - зависимость сопротивления от числа газового потока.Предлагаемая насадка состоит из чередующихся плоских 1 и гофрированных 2 и 3 сетчатых листов, соприкасающихся между собой так, что часть выступов гофрированного листа образует с плоским листом зазор 4. Гофрированные листы 2 и 3 выполнены следующим образом:. отношение шага расположения гофров к расстоянию между плосНасадка для массообменных колонн состоит из чередующихся плоских и гофрированных листов, соприкасающихся между собой так, что часть выступов гофрированного листа образует с плоским зазор. Листы выполнены сетчатыми, гофры расположены под углом 60 к плоскому листу, а отношение их шага к расстоянию между плоскими листами составляет 0,7 - 0,8 при этом смежные ряды имеют противоположное направление гофрирования. Изобретение обеспечивает равномерное распределение жидкости по поверхности насадки и взаимодействие ее с газовым потоком, улучшает тем самым гидродинамические и тепломассообменные характеристики по сравнению с существующими. 1 з.п. ф-лы, 6 ил. кими листами 5/й составляет 0,7 - -0,8, гофры выполнены наклонными под углом =60 к плоскому листу, а смежные гофрированные листы 2 и 3 имеют противоположное направление гофрирования,Принцип работы массообменной колонны с описанной насадкой заключается в следующем: жидкость подается в верхнюю часть насадки, растекается по поверхности каналов, образованных плоскими 1 и гофрированными 2 и 3 сетчатыми листами, и, стекая в виде пленки в нижнюю часть аппарата, взаимодействует с потоком воздуха, который может двигаться как в противоточном, так и в прямоточном направлении. Расположение гофров под углом 60 к плоскому листу, соблюдение отношения их шага к расстояоским и листа ми - 0,7 - 0,8 оположное направление гофежных рядов, способствует ленки жидкости, в то же вредгезионных сил на сетчатойповерхности насадочных листов стабилизирует пленку, увеличивает время контакта газа с жидкостью. Совокупность описанных признаков интенсифицирует процессы тепломассопереноса в предлагаемом насадочном аппарате, что позволяет уменьшить его габариты и металлоемкость по сравнению с известным.Аппараты описанной конструкции могут использоваться в качестве испарителей или конденсаторов смешиваюшего типа. В первом случае жидкость нагревается за счет передачи теплоты от горячего газа, во втором парожидкостная смесь подается в газовый поток. Наклонное расположение гофров создает также условия для сепарации жидкостной фазы, уменьшает брызгоунос.Экономический эффект от внедрения предлагаемого аппарата зависит от области его применения. В качестве примера приводится расчет экономического эффекта при использовании насадочной колонны для выработки пара на геотермальной электростанции,В качестве примера частного случая обобщенного признака предлагаемого объекта рассмотрим использование насадки в схеме топливоприготовления газотурбинной установки компрессорной станции магистрального газопровода. В данном случае в качестве дополнительного топлива используется конденсат природного газа, который перед подачей в камеру сгорания необходимо испарить, что и осуществляется на сетчатой насадке в потоке горячего газа. С целью оптимизации конструкции такого испарителя были проведены исследования закономерностей тепломассопереноса при испарении жидкости в потоке горячего газа на насадках различных геометрических параметров при изменении режимных условий процесса. Результаты опытов, подтверждающие целесообразность введения в формулу изобретения перечисленных отличительных признаков, представлены на фиг. 3 - 6. На фиг. 3 - 6 приняты обозначения: 1 - температура газового потока 152 С; 2 в 1 С, 3 - 77 С; Я,=1000. На фиг. 3 представлена зависимость максимальной интенсивности испарения жидкости 1, характеризующей количество жидкости, испарившейся в единицу времени с единицы поверхности насадки, от отношения шага гофрированных листов к расстоянию между плоскими листами 5/й при скорости газового потока, соответствующей Я,=1000 и различных его температурах. На фиг. 3 вид 40 45 50 5 10 15 20 25 30 35 но, что независимо от температуры потока газа максимум величины соответствует значению соотношения 5/6=0,7 - 0,8,На этой же фиг, 3 представлены экспериментальные данные по интенсивности процесса испарения жидкости на поверхности гладких гофрированных листов при температуре газа =152 С, которые располагаются значительно ниже данных для сетчатых поверхностей. Это обстоятельство можно обьяснить турбулизируюшим воздействием газового потока на пленку испаряемой жидкости, что и приводит к интенсификации процессов тепломассопереноса при испарении с сетчатой поверхности. В качестве характерного параметра сетки принят размер ячейки в свету а. Оптимальный для изготовления предлагаемой насадки является сетка с а=5 - 6 мм (фиг. 4).Обосновать значение угла наклона гофров можно с помощью фиг. 5 и 6, На фиг. 5 представлена зависимость величины 1 от угла наклона гофров относительно поверхности плоских листов, из которой следует, что при всех значениях температуры газового потока 1 оптимальным является =60. Этому же значениюсоответствует минимальное аэродинамические сопротивление насадки, что видно по фиг. 6, На этой же фиг. 6 нанесена зависимость аэродинамического сопротивления от числа Я, газового потока для гладких гофрированных листов, свидетельствующая об увеличении сопротивления насадочного аппарата по сравнению с сетчатыми поверхностями.На фиг. 6 приняты обозначения: 1 - угол наклона гофров ср=30; 2 - 45; 3 - 60, 4 - гладкая поверхность, ср=60.формула изобретения 1. Насадка для массообменных колонн, состоящая из чередующихся плоских и гофрированных листов, соприкасающихся между собой так, что часть выступов гофрированного листа образует с плоским зазор, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации тепломассопереноса за счет ликвидации застойных зон, уменьшения брызгоуноса и уменьшения металлоемкости устройств, гофры расположены под углом 60 к плоскому листу, а отношение их шага к расстоянию между плоскими листами составляет 0,7 - 0,8, при этом смежные ряды имеют противоположное направление гофрирования,2. Насадка по п, 1, отличающаяся тем, что листы выполнены сетчатыми, 1562022. Кучеряв Редактор Е. ПапиЗаказ 1021 НИИПИ Государственного комитета по из1 3035, Москва, Ж - 35, Производственно-издательский комбинат ретениям иаушскаяатент, г. КГОС 3 70 Д 8 Составитель А. СондТехред И. ВересТираж 419 ЗО О 5 О ЬО 7 авОЧООа , (Рог.5 Корректор МаяПодписноеоткрытиям при ГКНТ ССна 6., д. 4/5жгород, ул. Гагарина, 10