Насадка для тепломассообменных аппаратов

/2 114 В 01 ПИСА РЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВ ОРСК газ(57) Из обретепломассоотем газ (па ССООБМЕННЬ ДЛЯ ТЕПЛ иг.5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпО изОБРетениям и ОткРытияПРИ ГКНТ СССР 1(71) Горьковский политехнический иститут(56) Авторское свидетельство СССРИф 709144, кл, В 01 Р 53/20, 1973.Авторское свидетельство СССРИф 696654, кл. В 01 Г 1 53/20, 1978,Авторское свидетельство СССРУ 1011207, кл, В 01 П 53/20, 1981 ние относится к насадкам енных аппаратов для сис - жидкость для проведения процессов абсорбции, десорбции, ректпфикации, увлажнения и осушкиов в химической, нефтехимической и смежных отраслях промышленности. Целью изобретения является интенсификация процессов тепломассообмена за счет увеличения удельной поверхности и улучшения омываемости внутренних поверхностей и материалосбережений за счет снижения отходов материала при изготовлении насадки, Насадка содержит по два цилиндрический сектора 1 с зазором 2 с каждой стороны от соединяющей их перегородки 3. Секторы выполнены с отогнутыми навстречу одна другой кромками с образованием воронок 4 прямоугольного сечения, поверхности 5 которых сопряжены с цилиндрическими секторами по касательной, а1526 784 ленности.Целью изобретение является интенсификация процессов тепломассообмена эа счет увеличения удельной поверхности и улучшения омываемости внутренних поверхностей и материалосбережение.На фиг. 1 изображена предлагаемая насадка, общий вид; на фиг, 2 - то же, вид слева, на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг. 4 - схема к расчету насадки, на фиг, 5 - насадка аксоноОткуда метрия. 30Насадка содержит по два цилиндрических сектора 1 с зазором 2 с каждой стороны от соединяющей их перегородки 3. Оси размещенных по разные стороны от перегородки цилиндрических секторов расположены под прямым углом одна к другой. Насадка снабжена сужающимися воронками 4 прямоугольного сечения, поверхности 5 которьм сопряжены с цилиндрическими секторами 40 по касательной, а горловины 6 направлены внутрь насадки к перегородке. Цилиндрические секторы, расположенные , с одной стороны перегородки, выполнены так, что их оси параллельны между 45 собой и плоскости перегородки.Цилиндрические секторы, поверхности воронок и перегородка могут быть выполнены перфорированными,Заготовка насадки имеет крестообразную форму, основание и лучи которой представляют собой одинаковые квадраты со стороной аПри изготовлении таких заготовок из листа мето- Н йВ1 ао о К 180 К М ее ) а Ы(2) а прак 55 овки отходы материгсутствуют, что обалосбережение,а работает следу дом штамп- Н а р 3 Ъ ачива тическиет матерНас ад ющим обр зом горловины 6 направлены внутрь насадки к перегородке. Цилиндрические секторы, расположенные с одной стороны перегородки, выполнены так что их оси паФ5 раллельны между собой и плоскости перегородки. Цилиндрические секторы, поИзобретение огносится к насадкам тепломассообменных аппаратов для систем газ (пар) - жидкость, обеспечивающих проведение процессов адсорбции, десорбции, ректификации, увлажнения и осушки газа в химической, нефтехимической и смежных отраслях промьппверхности воронок и перегородка могутбыть выполнены перфорированными. Заготовка насадки имеет крестообразнуюформу, основание и лучи которой представляют собой одинаковые квадраты.1 э.п. ф-лы, 5 ил 2 табл. Элементы насадки загружают в аппарат внавал и размещают на опорной решетке. Гаэ подают в аппарат под решетку, Жидкость подают на слой насадки сверху. Перемещаясь сверху вниз, жидкость омывает поверхность элементов насадки, контактирует с газом, движущимся противотоком. При этом между газом и жидкостью протекают процессы тепломассообмена.Длина цилиндрического сектора, опирающегося на угол е 6 (фиг. 4) равна стороне а квадрата луча крестообразной заготовки.Следовательно где К - радиус цилиндрического сектора.Для удобства расчета насадок различного размера пользуются безраэмерными величинами, отнесенными к а и обозначенными соответствующими буквами с чертой над ними,Длина хорды С (в безразмерной форме) определяется по известной формуле Сгде С= --аКК =аа 1 еВысота треугольника Ьей по теореме Пифагора равна5 1526784Углы у, у и 8 согласно (фиг. 4)равны1 роцессон занислг не голько от чистогеометрической лонерхносг:,но и от"смоченной" лонерхносги, от с гелекиомынаемости внутренних лонерхнос гейнасадки. Смоченная лонерхлость сгсо К(4) пень омынаемос;и ннугренних поверхностей при прочих равных условиях зисят от конструкции элементов насад(6) 0 ки.В известной насадке используют способ улучшения смачинаемости (омынаемости) ее внугренних поверхностей путем вырезания части ее поверхности, чго приводит к уменьшению удельной(7) 15 х = Рабей; поверхности и увеличению отходов приизготовлении насадки. Срезы выполненынл сторонах цилиндриеских секторовло опну сторону перегородки (в одномлолуцилинцр е), поэ гому проницаемостьжидкости внутрь насадки чере вырезы у = Ясона(8) имеет место лри определенном ее расположении (вырезами вгерх),В предлагаемой насадке используют способ улч-;щения смачинаемости ее ннутрентщх поверхностей, конс грукция которой сн",бжена симмстричньпя относительно осей насадки сужак 1 лимися ноВ = 2(К+у);(10) В- Н2 Полученные по формулам (1)-(11) величины справедливы для любого типо размера насадок. Чтобы получить размеры для конкретного типоразмера насадки нужно соответствующие величины (с чертой сверху) умножить на а.В табл. 1 приведены безразмерные 35 параметры насадок, рассчитанные ло формулам (1)-(11) позволяющие рассчитать любой типоразмер насадки при заданной стороне квадрата а лучей крестообразной заготовки, величине зазора 40и выбранном угле о 6, на который опирается цилиндрический сектор.Данные табл. 1 показывают, что оптимальным диапазоном центральных углов цилиндрических секторов является 45 о 4 = 160-180 , При о ( 160 слишком мала глубина воронки д и ее пропусконая способность. При о) 180 глубина воронки чрезмерно возрастает и уве личивается неорошаемая наружная поверхность нижней воронки.При изготовлении заготовки предлагаемой неперфорированной насадки отходы материала практически отсутствуют. При изготовлении заготовки иэвестной неперфорированной без косых срезов насадки отходы материала составляют 9,87;.;очками лрямотгольного сечения, горловины ее обращены нн гтрь насадки к перегородке, ло ко го, м жл 1 кость з атекает внутрь насадки практическилрц любой ее ориентации в аппарате.Этот способ не сопрогождается уменьшением удельной лонер;:ности и унеличением отходон материала лри изгогонленин насадки.Сравнительные характеристики предлагаемой и известной насадок лри одинаковых их габаригах, без перфорации, одлнаконьн: зазора;:.,1 =0,1 и раненс. - не плошадей лсверхностей одной горонки предлагаемой насадки и вырезов известной насадки представлены н габл.2. Из табл. 2 видно, что у предлагаемой насадки по сравнению с известной при отсутствии отходон материала при изготовлении удельная поверхность на 97 больше. Причем приведенный пример предлагаемой насадки не является пределом. Плошадь поверхностей воронок можно еще намного увеличить, регулируя соотношение ко.,ичестна жидкости, попадающей внутрь насадки и стекающей ло наружным поверхностям.. 1-3 Нагсв 1 п- - = агссов- - (5) 2 С С Зная угол О,аходят координатыцентра цилинцрического сектора Ширина Ш, высота В и глубина ворокки Ь определяются иэ выражений Ш = 22 1+сов(270 -Ы;Я) + Ь; (9) Интенсинно гь гелломассообмел 1 пчхедлагае звестн Площадь косых вырезов в известном насадке составляет 247 от площади одного полуцилиндра и дальнейшее увеличение площади косых срезов вряд ли целесообразно.Таким образом, в предлагаемой насадке улучшается смачиваемость внут" ренних поверхностей, степень их омываемостью жидкостью, увеличиваются удельная поверхность насадки и интенсивность процессов тепло- и массо- обмена и снижаются отходы материала при изготовлении насадки за счет применения безотходной заготовки, что обеспечивает материалосбережение. Формула изобретения 1. Насадка для тепломассообменных аппаратов, содержащая по два цилиндрических сектора с зазором с каждой стоооны от соединяющей их перегородки, в которой оси размещенных по разные стороны от перегородки цилиндрических секторов расположены под прямым углом одна к другой, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью интенсификации процессов тепломассообмена за счет увеличения удельной поверхности и улучшения омываемости внутренних поверхностей и материалосбережения, цилиндрические секторы выполнены с отогнутыми навстречу одна другой кромками с образованием воронок прямоугольного сечения, горловины которых направлены к перегородке, а цилиндрические сектора, расположенные с одной стороны перегородки, выполнены с осями, параллельными между собой и плоскости перегородки.2. Насадка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что цилиндрические секторы, поверхности воронок и перегородка выполнены перфорированными.1526 784 иа Составитель А. СондорРедактор Н.Рогулич Техред Л. Сердюкова Черни оррек каз 7435/1 600 Подпи ЪПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 1 НИИПИ Государственн а по 1130 Жого комитет 35, Москва,обретениям и отк Раушская наб., д И.Я иям при ГКНТ ССС