Регулярная насадка для тепломассообменных аппаратов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК ЯО 16079 А 5 В 01,1 19/30 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕА ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2проведения тепломассообменных процессов, в частности для утилизации теплоты продуктов сгорания природного газа на энергетических установках при противоточном действии газа и жидкости. Целью изобретения является повышение эффективности процессов тепломассообмена путем обеспечения поперечного перемешивания и распределения жидкой и газовой фаз по сечению насадки. Насадка содержит параллельно расположенные вертикальные горизонтально гофрированные листы. В вершинах гофров листов выполнены щели, при этом на соседних разнонаправленных гофрах щели расположены в шахматном порядке, а длина щелей больше ширины перемычек. 3 ил. я к области устпломассообменных онтактного протия газов и жидкостилизации теплоты гетических устаноя для проведения 1 х процессов: очистционирования вознаправленных гофрах щели расположены в шахматном порядке, а длина щелей больше ширины перемычек 4.Насадка работает следующим образом.Подача газа осуществляется снизу, подача жидкости - сверху, Насадка предназначена для работы в режиме подвисания жидкой фазы, характеризующимся диспергированием жидкости в пространство каналов 2. Жидкость стекает по поверхностям гофрированных листов 1 к верхним кромкам щелей, откуда под действием сил инерции и потока газа срывается в виде капель и струй в пространство каналов 2. Возле каждой вершины зигзагообразного канала 2 образуется веер жидкой фазы, состоящей из наиболее крупных капель и струй, и вихрь, образующийся за вершиной по ходу газа. Основная масса жидкости переносится в веере, ограниченном векторами а и с. При этом можно определить следующие потоки жидкой фазы:1.ПонтивополоВся жидк овышение эффекассообмена путем перемешивания и азовой фаз по сеизображено предярная насадка; на иг. 1; на фиг. 3 - дкости в каналах остоит из гофрироовленных взаимоием зигзагообразх гофров выполнеа соседних разноОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Винницкий политехнический инсти(54) РЕГУЛЯРНАЯ НАСАДКА ДЛЯ ТЕЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ(57) Изобретение относится к конструкцрегулярной насадки и предназначено д Изобретение относитсройств для проведения тепроцессов в условиях квоточного взаимодействитей, предназначено для упродуктов сгорания энервок и может применятьсдругих тепломассообменньки газов от пыли, кондидуха и т. д.Цель изобретения -тивности процесса тепломобеспечения поперечногораспределения жидкой ичению насадки.На фиг. 1 схематичнолагаемое устройство, регуфиг. 2 - сечение А-А на фсхема распределения жинасадки.Регулярная насадка сванных листов 1, устанпараллельно с образованных каналов 2. В вершинаны щели 3, при этом н аправлению вектора а, т. е. на прожный смежный лист 1, выше щели 3. ость из этого потока срывается с1607906 Формула изобретения 45 50 зкромки щели 3 смежного листа 1 и попадаетв соседний канал, т. е. участвует в поперечном перемешивании.2. По направлению вектора в жидкостьпереносится в соседний канал непосредственно через щель в смежном листе и тожеучаствует в поперечном перемешивании.3. По направлению вектора с жидкостьпереносится на противоположный смежныйлист 1 в зону, расположенную ниже щели 3.Эта часть жидкости не участвует в поперечном распределении жидкой фазы по сечению насадки, но наличие этой части жидкости необходимо в общем случае для осуществления противотока,Расположение веера относительно каждой вершины гофра, а также угол его раскрытия зависит от соотношения расходов газовой и жидкой фаз.К основным потокам следует отнести поток жидкости, отсепарированный из вихря,по направлению вектора с 1.Существует еще один поток - на верхнюю ступень взаимодействия (брызгоунос),но он не является основным в рабочем диапазоне насадки,Ширина щелей в соответствии с формулой 1=(Н+Ь) 0,45 - 0,55 определена экспериментально из условия исключения перекрытия каплями жидкости кромок щелейпри малых нагрузках по газовой фазе, атакже из ссюбражений целесообразности,поскольку, с одной стороны, при увеличениищелей вырождается их влияние на поперечное перемешивание жидкой фазы, с другойстороны, особенно при малых значениях 6,увеличение ширины щели приводит к нарушению гидродинамического режима процесса диспергирования вследствие того, что исчезает сама геометрия зигзагообразного канала, уменьшается и количество активныхвзаимодействий жидкой и газовой сред вединице высоты насадки, т. е, снижается эффективность насадки. Пример. Экспериментально проводилось сравнение гофрированных насадок без выполнения щелей в вершинах гофр и со щелями. Эксперименты проведены на трехканальной лабораторной колонке. В качестве парогазовой смеси использовался наружный воздух, смешанный с водяным паром, Образованная таким образом паровоздушная смесь подавалась в нижнюю часть колонки. Вода подводилась сверху. Контролировались режимные параметры смеси и воды на входе и выходе, а также расход наружного воздуха и воды на входе. Эксперименты проведены для двух типоразмеров насадок, причем насадки с углом гофрирования 90 была выполнена как со щелями, так и без них. Опыты 1 и 2 проведены для насадки высотой Н=720 мм, расстояние по горизонтали между гофрированными поверхностями о=70 мм, период гофрирования 2 Н=120 м, угол гофрирования а=90, причем для насадки со щелями ширина щелей составляет 10 мм, Опыт 3:Н=360 мм; 6=70 мм, 2 Н=180 мм, а=116, =10 мм,Таким образом, за счет выполнения щелей в вершинах гофров достигается, по сравнению с известной насадкой, повышение эффективности процессов тепломассообмена в режиме диспергирования жидкой фазы и снижение аэродинамического сопротивления.Повышение эффективности достигается в результате того, что:1. Исключаются протечки жидкости на поверхности насадки. В отличие от известной насадки вся жидкость в режиме диспергирования переносится с верхних кромок щелей в пространство каналов и далее на смежную гофрированную поверхность.2, Осуществляется поперечное перемешивание газовой, а особенно жидкой фазы, равномерное распределение обеих фаз по сечению насадки, что обеспечивает снижение требований к начальному распределению жидкости, т. е. появляется возможность упрощения конструкции распределителей жидкости. Увеличивается длина пути жидкой и газовой фаз. Часть жидкости и газа совершает перекрестно-противоточное движение, В известной насадке отсутствует поперечное перемешивание.Аэродинамическое сопротивление насадки снижается вследствие того, что: возможно увеличение угла гофрирования )120 без нарушения гидродинамики режима дислергирования, т, е. снижается сопротивление сухой насадки; происходит равномерное распределение жидкости по сечению насадки. Особенно это сказывается при неравномерном орошении. 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 Регулярная насадка для тепломассообменных аппаратов, содержащая параллельно расположенные вертикальные горизонтально гофрированные листы, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности процесса тепломассообмена путем обеспечения поперечного перемешивания и распределения жидкой и газовой фаз по сечению насадки, вершины гофров листов выполнены с щелями, при этом на соседних разнонаправленных гофрах щели расположены в шахматном порядке, а длина щелей больше ширины перемычек.1607906ГаЗ ДдСоставитель С. БарановаРедактор В. Бугренкова Техред А, Кравчук Корректор Л. ПатайЗаказ 3580 Тираж 418 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 10