Насадка

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 01 П 53/20 Е ИЗОБРЕТЕН ПИ ТВУ корпкасксом ин,А.Цадки повь ч ту з ифик ацион М х л. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ АВТОРСКОМУ Сви(71) Уфимский нефтяной инсти(57) 1. НАСАДКА, состоящая из уса, внутри которого установлены адно полочки, образующие с корпуотверстия для прохода газа, о т-ч а ю щ а я с я тем, что., с целью прения эффективности ее работы за:увеличения времени контакта и исключения проскока газа межолочками, корпус снабжен внешни-. олочками, расположенными на уров- внутренних, при этом внешние и. тренние полочки имеют однонаправные криволинейные вырезы.12. Насадка по п.1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что она снабжена газопроницаемыми полосами с отогнутыми по форме вырезов краями, установленными между внутренними полочками в шахматном порядке. ФЗ. Насадка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что внешние полочки 142148расположены с двух протцваналожцых сторон корпуса,4, Насадка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, вырезы в полочках имеют н сечении параболическую Форму.5. Насадка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, чта вырезы в палочках имеют в сечении полукруглую форму, Изобретение относится к конструкциям контактных устройств для проведения тепламассообменных процессов и может быть использовано в нефтехими. ческой, газовой и нефтеперерабатывающей промышленности для конденсации паров в колонных аппаратах, работающих на загрязненных системах газжидкость. Целесообразно применение изобретения в вакуумной ректификации, СИзвестна насадка, состоящая из корпуса, внутри которого установлены каскацно палочки, образующие с корпусом отверстия для прохода газа 1.1 3. 15Недостатком этой конструкции является низкая надежность работы колонны за счет неразвитой поверхности тепломассообмена. Поверхность кан-такта фаз в полочках прямо прапарцио нально зависит от периметра слива жидкости через край вырезов. При сегментном расположении полочек в колонне периметр слива жидкости не превышает диаметра колонны. В ре зультате этого, жидкость переливается с полочек в виде пленки разбиваемой зубчатой планкой на струи большого диаметра. Поверхность этих струй невысока, и следовательно, эффективность работы контактных устройств низкая.Цель изобретения - повышение эффективности работы насадки за счет увеличения времени контакта Фаз и исключения проскока газа между полочками.Поставленная цель достигается тем, что в насадке, состоящей из корпуса, внутри которого установлены кас кадно полочки, образующие с корпусом отверстия для прохода газа, корпус 2снабжен внешними полочками, расположенными ца уровнях внутренних, приэтом внешние и внутренние полочкиимеют однонаправленные криволинейные вырезы,Насадка снабжена газапраницаемыми полосами с отогнутыми па Формевырезав краями, установленными, междувнутренними полочками в пахматнампорядке,Внешние полочки расположены с двухпротивоположных старац корпуса.Вырезы в полочках имсют в сечении параболическую Форму.Вырезы в полочках имеют в сече-нии полукруглую. форму.На Фиг.1 изображена конструкцияэлемента насадки с односторонним расположением внешних полочек, вид ваксонометрии; ца фиг.2 - размещение в аппарате элементов насадкис двухсторонним расположением внешних полочек, вид в аксонометрии; наФиг,3 - закрепление газопроцицаемых полос между внутренними полочками элементов насадки, вид в аксонометрии; на Фиг,4 - расположениеэлементов насадки с одностороннимрасположением внешних полочек посечению аппарата, вид сверху.Предлагаемая насадка состоитиз корпуса 1, выполненного в формепрямоугольника. Внутри корпусарасположены в каскадном порядкеполочки 2. Для снижения металлоемкости конструкции, а также для исключения возможности проскака газа вместах соединения элементов корпус.снабжен внешними полочками 3, расположенными по уровням внутреннихполочек 2. Для более рациоцальногсиспользования рабочего объема ко3 1142 лонны внешние полочки 3 могут быть расположены по одному (фиг.1) или по две (фиг.2) стороны корпуса 1 насадки. Внутренние и внешние полочки 2 и 3 имеют криволинейные вырезы 4, образующие с корпусом отверстия для прохода газа. Для увеличения периметра слива жидкости с полочек вырезы в них выполнены параболической или полукруглой формы, Вырезы 4 в 10 полочках 2 и 3 расположены в одном направлении для обеспечения однона- правленности движения потоков газа и жидкости в колонне. Для повышения поверхности контакта фаз, а также для 1 обеспечения постоянного обновления поверхности тепломассообмена между внутренними и внешними полочками 2 и 3 установлены газопроницаемые полосы 5, выполненные, например из сетки или просечно-вытяжной жести. Газопроницаемая полоса 5 имеет отогнутые по форме вырезов 4 края и установлена так, что верхний край полосы огибает вырез 4 верхней д полочки, а нижний край упирается в плоскость нижней полочки. Таким образом, при переменных нагрузках массообменивающихся потоков конструкция насадки также обеспечивает увеличение поверхности контакта и постоянное обновление этой поверхности за счет турбулизации жидкости о ячейки газопроницаемой полосы 5,Элементы насадки могут быть выпол 35 иены как из металла, так и из других материалов, например из керамики или органических пластмасс.Для более полного использования рабочего объема колонны, а также для повышения поверхности контакта за счет увеличения периметра слива жидкости элементы насадки расположены в шахматном порядке. В зависимости от варианта выполнения внешних полочек 3 в элементах миникаскадной насадки колонна может быть заполнена только элементами с двухсторонним расположением внешних полочек (фиг.2) или элементами с односторонним расположением внешних полочек (фиг.4).Предлагаемая конструкция насадки работает следующим образом.Газовый поток проходит в перекрестном токе между внутренними 255 или внешними 3 полочками элементов. 148 4Жидкость с распределителя перетекает на плоскость вчутренних или внешних полочек, растекается и переливается по краю вырезов 4 на поверхность газопроницаемой полосы 5. Пленка жидкости разбивается о ячейки сетки, постоянно обновляя поверхность тепломассообмена. Газовый поток дополнительно рассекает пленку жидкости о ячейки сетки. В результате этого происходит более эффективное контактирование газа и жидкости. Ячейки сетки подобраны так, чтобы засорение сетки полностью отсутствовало.Выполнение вырезов 4 во внешних и внутренних полочках 2 и 3 криволинейными по параболе или по полукругу обеспечивает дополнительное увеличение периметра слива жидкости, что улучшает эффективность работы насадки за счет повышения поверхности контакта фаэ.Например, при сравнении колонного аппарата с полочными тарелками диаметром два метра и аппарата тех же размеров с насадкой с полочками, имеющими вырезы по полукругу выявлено, что при одинаковых нагрузках по газу и жидкости периметр слива жидкости в колонне с насадкой превышает по сравнению с поточными тарелками в 7 раз. Следовательно поверхность контакта фаз, а в целом и эффективность работы насадки будет значительно выше. В этом расчете не учитывается поверхность контакта, образованная газопроницаемой полосой 5, а также эффект постоянного обновления поверхности взаимодействующих фаз, что в свою очередь, также повышает конденсационную способность насадки.Расположение элементов насадки в колонне в шахматном порядке, а также выполнение внешних полочек 3 с одной или с двух противоположных сторон корпуса позволяет рационально использовать рабочий объем колонны и обеспечивает секционирование потоков газа и жидкости, что благоприятно сказывается на устойчивости работы аппарата.Применение насадки позволяет повысить эффективность ее при работе на загрязненных системах в условиях глубокого вакуума.