Насадка для тепломассообменных аппаратов

(75) В П.Тюрико ескои промыштения; хвостообе стороны нено полым иэ ового металла, становленными я по передней сечения, и хвои регулируемой ЬЬ 21 во СССРО, 1981. СООБМ му дна- С ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) НАСАДКА ДЛЯ ТЕНЫХ АППАРАТОВ Изобретение относится к тепломассообменным процессам и может быть использовано в химической промышленности и теплотехнике для стабилизации и интенсификации процессов, а также в авиации и на скоростном транспорте в качестве газодинамического маятника для преобразования энергии гаэовоэдушного, потока в технологические виды энергии.Цель изобретения - интенсификация процессов тепломассообмена за счет турбулиэации. газо-жидкостного потока и регулирования частоты и амплитуды ее колебаний.На фиг.1. изображен разрез насадочного тела; на фиг.2 - схема установки насадоч- . ного тела внутри воэдуховода; на фиг.3 - пример выполнения системы принудительного изменения профиля тела; на фиг.4 - массообменный аппарат с насадкой (разрез)1 на фиг.5 - разрез А - А на фиг. 4.Насадочное тело 1 выполнено обтекаемым и имеет наименьшее сечение в хвостовой чести, которая затем расширяется, образуя загиб в обе стороны симметрично. Йасадочное тело 1 устанавливается вертиа 9).Ы 2 ап 1 8 1 966 1 А 1(57) Использование; в химич ленности. Сущность изобре вая часть тела отогнута в симметрично, а тело выпол уп Ругодеформируемого лист снабженного неподвижно у в нем элементами креплени кромке,в месте наименьшего стовой части, соединенным стяжкой, 5 ил,кально в воэдуховоде 2 носовой частью навстречу организованному газовоздушно потоку.Насадочное тело 1 в качестве газоди мического маятника выполняется полым и состоит из двух упругодеформируемых боковин, скрепленных между собой по передней кромке 3 и а сечении 4. элемент хвостовой части 5 устанавливается с возможностью возвратно-поступательного перемещения под действием регулируемой по длине стяжки, например, гидроцилиндра б. В элементе крепления 3 располагают ось вращения 7 насадочного тела. Элементы крепления 3, 5 связаны между собой стяжкой 6, которая свободно проходит через элемент 4 жесткого крепления боковин тела 1. Изменение профиля насадочного тела производится следующим образом: при втягивании от управляющего сигнала штока б гидроцилиндра, он увлекает за собой подвижный элемент 5,выполненный в виде пластины, представляющей собой в сечении равнобедренную трапецию. Участок тела, на котором осуществляется перемещениеэлемента 5,изменяет кривизну. Одновре- отражаясь от стенок тоннеля 11,создают менно с возрастанием осевого усилия изме- подъемную силу Жуковского. Последняя буняется (увеличивается) кривизна боковин дет смещать вихри в направлении, где скотела на участках, При фиксированииштока рость больше, т.е. от периферии к оси тело сохраняет отличную от начального по потока,и если движение происходит в трубе, ложения кривизну боковин, Устройство из- то этз сила будет направлена от стенки тру.- менения профиля тела позволяет маятнику бы внутрь жидкости (газа), Насадочное тело адаптироваться к изменяющимся условиям 1,стараясь вернуться в исходное положе- движущейся газовой среды, те. изменять ние, по инерции проходитточку равновесия, амплитуду.и частоту колебаний 10 возникнувшая разность давлений с разныхРабота насадочного тела в качестве га-: сторон криволинейной поверхности тела отзодинамического маятника осуществляется брасывзет его от стенки в противоположследующим образом. При набегании газо; ную сторону и процесс повторяется, воздушного потока. на боковые плоскости Возникают автоколебания насадочного тетела и, благодаря тому, что его передняя 15 ла (маятника). Возмущенная колебаниями кромкз шарнирно закреплена в корпусе насадочных тел газо-жидкостная фаза туртоннеля 2, возникают поперечные колебз- булизируется. Вихрь, рожденный колебаниния тела за счет сил Кармана, которыетем . ями тела в начале тоннеля отдает потоку интенсивнее, чем выше скорость среды от- свою энергию, а при наличии массообмена носитепьно системы. 20. переносит массу вещества. В турбулентномКонкретный пример использования на- . потоке имеет место не только продольный садки в массообменном аппарате представ- перенос, но и поперечный, что и приводит пен на фиг.4, к возникновению дополнительного касаПрямоточный аппарат 8 прямоугольной тельного напряжения и соответственно формы содержит кожухотрубную секцию 9, 25 дополнительного переноса вещества. В реопирающуюся на упор 10. Секция 9 включа- зультате при турбулентном движении жид- ет в себя ряд прямоугольных труб-тоннелей кости(газа) возникают пульсации скоростей 11, в которых установлены насадочные тела - скорость пульсирует около некоторой 1, в которых нвсадочные тела нанизаны на средней величины.ось 12 (например, стальной прут), ограни- ЗО Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ченную стенками аппарата или шплинтами, Насадка дпя тепломассообменных апДля устранения трения нзсадочные тела от- паратов, включающая оси с установпенныдалены друг от друга и от стенок аппарата ми на них телами, выполненными в виде втулками 13. крыла симметричного профиля с осью враУстановка насздочных теп в кожухот- З 5 щения изагибомвхвостовойчасти.отлирубной секции 9 может быть осуществлена ч а ю щ.а я с я тем. что, с целью интенсифинесколькими способами: в верхнем сечении кации процессов тепломассообмена за счет в одной плоскости, под углом к горизонту в турбулизации газо-жидкостного потока и плоскости и зигзагообразно по ломаной. В регулирования частоты и амплитуды ее копервом случае суммарное лобовое сопро лебаний,.хвостовая часть тела отогнута в тивпение насадки велико, второй вариант обе стороны симметрично, а тело выполнерасположения насадки предпочтительнее но полым из упругодеформируемого листопервого, третий является промежуточным, вого материала, снабженного неподвижноРабота абсорбера с предлагаемой на- установленными в ней элементами креплесадкой в фазах гзэ-жидкость, пар-жидкость 45 ния по передней кромке, в месте наименьосуществляется следующим образом. Поток шего сечения тела, и элементом крепления газа (пара) с большой скоростью поступает хвостовой части тела, установленным с вгорловинузппарата 8, проходитчерез оро- воэможностью возвратно-паступательносительную.системуирзссеивается по кана- . го перемещения, а насадка снабжена регулзм тоннелей 11, где встречаетпрепятствие 50 пируемой по длине стяжкой, соединяющей в виде подвижных насадочных теп 1; Пото- . все элементы крепления между собой, при ки, огибая криволинейную поверхность на- этом стяжка жестко закреплена на элеменсадочиых твл, завихряются; В результате тах крепления передней кромки и хвостовой создается неустойчивое равновесие и наса- части и свободно пропущена через элемент двеыв тела начинают раскачиваться в поф 55 .крепления, установленный в месте наиперечном направлении вокруг оси (играют меньшего сечения тела, а ось вращения расроль газодинамического маятника). Вихри, положена на передней кромке, 1819661, ул.Гагарина, 1 Производствен аз 1995 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5