Регулярная насадка

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Соцналмстическик Республик(23) Приоритет ром.,(з В 01 О 53/20 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретенийи открытий(088.8) Дата опубликования описания 30. 03. 81 В, И. Чернышев, М. Е. Сквирский, . А,;,ГЕ Л. В. Конвисар, В. И. Прохоров, В М. дле В. Н. Никифорова, В. И. Гаевой, И Би11(71) Заявител УЛЯРН САДКА ыэрная насадка, ой насадки с еО чения, изогну ехническойявляется реведения тепл на средах га Изобретение относится к регулярным насадкам для тепло-массообменных аппаратов, применяемых, в частности, в абсорбционных и ректификационных процессах, для обеспечения высокой эффективности процессов тепло-массо- обмена при минимальном гидравлическом сопротивлении и высокой пропускной способности.Известна регулярная насадка для тепло-массообменных аппаратов, содержащая пакеты рифленых металлических полотен, которые образуют цилиндрические вертикальные каналы 1Известна насадка, которая содержит 5 пакеты рулонной насадки с каналами ромбического сечения, изогнутыми по высоте2 .Известна также регулясодержащая пакеты рулоннканалами треугольного сетыми по высоте 3 .Все перечисленные насадки имеют основные недостатки, заключающиеся в значительном брызгоуносе и низких пре.-5 дельных нагрузках сред.Наиболее близкой по тсущности к предлагаемойгулярная насадка для про омассообменных процессов зжидкость, состоящая из системы верти. кальных труб треугольного или.параллелограммного сечения, соприкасающихся друг с другом стенками 4,Недостаток данной насадки заключается в отсутствии организОванного вывода жидкости и, как следствие, в сравнительно низких нагрузках по газу ижидкости, при которых наступает бргоунос,и низких нагрузках по газу ижидкости, соответствующих моменту захлебывания. Брызгоунос приводит к снижению движущейся силы процесса, например,при абсорбции (в случае противоточного движения сред) капли жидкости,обогащенные извлекаемым из газакомпонентом, уносятся газом в верхнюючасть колонны,где смешиваются с жидкостьюменее обогащенной данным ком-понентом,что приводит к снижению эф"фективности массопередачи за счетуменьшения движущейся силы,В том случае,когда жидкость является дорогостоящим продуктом брызгоунос этогопродукта приводит к удорожанию процесса производства,и наконец, когда жидкость является агрессивной,повышенный брыэгоунос приводит к увели.чению коррозии, и следовательно, преждевременному выходу из строяоборудования, лежащего далее потехнологической линии за тепло-массообменным аппаратом с регулярной насадкой. Захлебывание при сравнительнонизких нагрузках препятствует повышению производительности тепло-массообменного аппарата.Цель изобретения - повышение предельных нагрузок сред и уменьшениебрыэгоуноса за счет обеспечения организация вывода жидкости из насадки.Цель достигается тем, что при использовании регулярной насадки,. состоящей из системы вертикальныхтруб треугольного или параллелограммного сечения, соприкасающихся другс другом своими стенками, у всехсмежных труб насадки, имеющих общеецентральное ребро, нижние концы стенок; включакщих это ребро, срезаныпо одинаковым. выпуклым кривым, исходящим из общей в ршины внизу насадки на центральном ребре, которыесопрягаются с другими ребрами этихже стенок в точках сопряжения,У регулярной насадки с трубамитреугольного сечения нижний конецстенки, лежащей против центрального ребра, каждой смежной трубы имеет соединенный с точками сопряжениявыпуклых кривых треугольный вырез,вершина которого размещена выше точек сопряжения на вертикальнойоси этой стенки.У регулярной насадки с трубами параллелограммного сечения нижниеконцы двух стенок каждой смежнойтрубы, не включающих центральноеребро, срезаны по линиям, соединяющимточки сопряжения выпуклых кривыхс вершиной, размещенной выше точексопряжения иа ребре трубы, противоположном центральному ребру.Каждая выпуклая кривая, по которойсрезаны нижние концы стенок, имеющихобщее центральное ребро, представляет собой исходящий из вершины нацентральном ребре отрезок прямой,сопрягающийся с участком окружности.Каждая линия, которая соединяетточки сопряжения выпуклых, кривых свершиной, размещенной выше на ребретрубы, представляет собой отрезокпрямой или исходящий,из точки сопря. -жения участок окружности, сопрягающийся с отрезком прямой.На фиг.1 изображен один йз вариан"тов регулярной насадки с трубамитреугольного сечения в качестветреугольников взяты правильные), видсбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху;на фиг.3 - в аксонометрии один эле"мент из шести смежных труб регулярной насадки; на, фиг.4 - один элементиз двенадцати смежных труб треугольного сечения регулярной насадки, видсбоку на фиг.5 - один элемент насадки, вид сверху; на фиг.б - одиниз вариантов регулярной насадки с трубами параллелограммного, например,квадратного сечения, вид сбоку;на фиг,7 - то же, вид сверху; нафиг.8 - в аксонометрии один элементиз четырех смежных труб регулярной 5 насадки; на фиг.9 - один элемент извосьми каналов параллелограммногосечения регулярной насадки, вид сбоку на фиг.10 - один элемент насадки, вид сверху; на фиг.11 - один иэ 10 вариантов тепло-массообменного аппарата с предлагаемой регулярной насадкой, вид сбоку.Регулярная насадка для проведениятепло-массообменных Процессов насредах газ-жидкость состоит из сис темы вертикальных труб 1 треугольно-го сечения фиг, 1-5) или труб 2 параллелограммного (фиг,б) сечения,соприкасакщихся друг с другом своимистенками 3 и 4. У всех смежных труб 20 1 или 2 насадки, имеющих общее центральное ребро 5, нижние концы стенок4, включакщих это ребро 5, срезаны поодинаковым выпуклым кривым б, исходящим из общей вершины 7, лежащей внизу 15 насадки на центральном ребре 5, и сопрягающимся с другими ребрами 8 стенок 4 в точках сопряжения 9. У насадки с трубами 1 треугольного сечениянижние концы стенок 3 каждой смежнойтрубы насадки имеют соединенный сточками сопряжения 9 треугольный вырез 10,вершина 11 которого размещенана вертикальной оси стенки 3, У регулярной насадки с .трубами 2 параллелограммного сечения нижние концы стенок 3 каждой смежной трубы срезаны полиниям 12,соединяющим точки сопряжений 9 с вершинами 13,размещенными выше на ребрах 14, противоположных центральному ребру 5 каждой трубы. Вы пуклая кривая б представляет собойисходящий из вершины 7, лежащей нацентральном ребре 5, отрезок прямой, .сопрягающийся с участком окружности.Линия 12 может .представлять собой 45 как отрезок прямой, так и исходящийиз точки сопряжения участок окружности, сопрягающийся с отрезком пря-мой В тепло-массообменной колоннепредлагаемая регулярная насадка с 50 трубами, например, параллелограммного сечения, располагается в видеотдельных пакетов 15, расположенныхна определенном расстоянии друг отдруга по вертикали. В верхней частиколонны располагаются распределитель16 жидкости, соединенный со штуцером17 ввода жидкости.Между пакетами 15 регулярной насадки под каждой вершиной 7 устанавливаются воронки 18 для отвода б 0 струй жидкости, соединенные с перераспределителем 19 жидкости. В верхней части труб регулярной насадкирасполагаются пленкообразователи 20жидкости, например, пирамидального65 типа с отверстиями 21, расположенныФормула изобретения 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 ми. равномерно по всему параметрупленкообразователей 20. В верхнейчасти колонны устанавливаются штуцер 22 для вывода газа из колонны.В нижней части колонны устанавливаются штуцера для ввода 23 газа и вывода 24 жидкости.Регулярная насадка работает следующим образом.Жидкость через отверстия 21 пленкообраэователей 20, например, пирамидального типа фиг.11) равномернораспределяются по стенкам 3 и 4 труб1 или 2 и стекает в виде пленки вниздостигая нижней части насадки. Вследствие того, что у всех смежных труб1 или 2 насадки, имекщих общее центральное ребро 5, нижние концы стенок4, включающих ребро 5, срезаны поодинаковым выпуклым кривым б, исходящим из общей вершины 7, лежащейвнизу насадки на центральном ребре5, и сопрягающимся с другими ребрами8 стенок 4, жицкость организовановыводится из насадки в виде отдельных струй, стекающих с вершин 7, врезультате чего поверхность контактажидкости и газа, в местах ввода газав трубы минимальна. Это уменьшаетбрызгоунос, т.е. унос капель жидкостипотоком газа в трубы насадки, и увеличивает предельные нагрузки сред.Вследствие того, что у регулярнойнасадки с трубами 1 треугольного сечения нижний конец стенки 3 каждойсмежной трубы имеет соединенный сточками сопряжения 9 выпуклых кривых6 треугольный вырез 10, вершина 11которого размещена выше на вертикальной оси стенки 3, а у регулярной на-.садки с трубами 2 параллелограммного сечения нижние концы двух другихстенок каждой смежной трубы срезаныпо линиям 12, соединякщим точки сопряжения 9 выпуклых кривых б и вершиной 13, размещенной выше на ребре14 трубы, противоположном центральному ребру 5, организованный выводжидкости из насадки в виде отдельныхструй, стекающих с вершины 7, обес-.печивается при еще больших нагрузкахпо газу и жидкости, и тем самым,уменьшается брыэгоунос при этих нагрузках, а также увеличиваются предельные нагрузки сред.При установке регулярной насадкив колонну, например, так как это показано на фиг,11, она работает следующим образом,Жидкость через штуцер 17 ввода.жидкости орошает верхнюю часть пакета 15 регулярной насадки. Черезотверстия 21 пленкообразователей20 жидкость равномерно распределя-.ется по стенкам, достигает нижнейчасти каналов и струями .стекаетс вершин 7 в воронки 18 для отвода жидкости, расположенными подкаждой вершиной 7 регулярной насадки. Из воронки 18 жидкость поступает на орошение последующего пакета регулярной насадки. Пройдя последовательно все пакеты регулярной насадки, установленные в колонне, жидкость через штуцер 24 выводится иэ колонны. Вследствие организованного вывода жидкости иэ насадки в виде отдельных струй, стекающих с вершины 7, поверхность контакта жидкости и газа в местах ввода газа в каналы минимальна. Это уменьщает брызгоунос, т.е, унос капель жидкости потокомф газа в каналы насадки, и увеличивает предельные нагрузки сред. 1. Регулярная насадка для проведения тепло-массообменных процессов на средах газ-жидкость, состоящая иэ системы вертикальных труб треугольного или параллелограммного сечения, соприкасающихся друг с другом своими стенками, о т л и ч а ю я щ а я с я тем,что, с целью повышения предельных нагрузок сред уменьшения брызгоуноса эа счет организации вывода жидкости из насадки, у всех смежных труб насадки, имеющих общее центральное ребро, нижние концы стенок, включаквих это ребро, срезаны по одинаковым выпуклым кривым, исходящим иэ общей вершины внизу насадки на центральном ребре, которые сопрягаются с другими ребрами этих же стенок в точках сопряжения.2. Насадка по п.1 с трубами треугольного сечения, о т л и ч а ю, - щ а я с я тем, что нижний конец,лежащей против центрального ребра стен-. ки каждой смежной трубы, имеет соединенный с точками сопряжения выпуклых кривых тругольный вырез, вершина которого размещена выше точек сопряжения на вер-икальной оси этой стенки.3. Насадка по п.1 с трубами параллелограммного сечения, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что нижние концы двух стенок каждой смежной трубы,не включакщих центральное ребро, срезаны по линиям, соединяющим точкисопряжения выпуклых кривых с вершиной, размещенной выше точек сопряжения на ребре трубы, противоположном центральному ребру. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 77944, кл. 12 е, 1/03, 1949.2. Патент Англии Р 1243191,кл. В 01 Р 47/14, 1971.3. Патент Англии 9 962432,кл. Г 25 ц, 1961.4. Патент ФРГ Р 2250912,кл. В 01 д 1/00, 1976.816521 17 Составитель А. Сондорчелинская Техреду.КелушакКорректор ошко Редактор а иал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная,084/б ВНИИПИ ГОСУД по дел 113035, МоскТираж 70 б твенного комитета изобретений и отк Ж, Раушская н одписноеССРытийд. 4/5