RU116368U1

RU116368U1 - FILLER ELEMENT FOR HEAT AND MASS EXCHANGE COLUMNS

Info

Publication number: RU116368U1
Application number: RU2011150935/05U
Authority: RU
Inventors: Алексей Николаевич Тихонов; Андрей Викторович Барбанов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Внедренческая Компания "Синтез"
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2012-05-27

Abstract

1. Элемент наполнителя для тепломассообменных колонн, шарообразной формы, сферическая поверхность которого образована углублениями, сформированными тонкими стенками волнообразной формы, разделенный на две половины сплошной круглой перегородкой, снабженной проходным отверстием, на продольной оси которого, перпендикулярно перегородке, закреплена перемычка, разделяющая проходное отверстие по его продольной оси, а тонкие стенки выполнены перпендикулярными перегородке и перемычке, отличающийся тем, что перегородка снабжена по меньшей мере двумя выполненными соосно проходными отверстиями с отбортовкой с одной из сторон перегородки, а перемычка выполнена с обеспечением возможности закрепления на ней тонких стенок волнообразной формы таким образом, что их наибольшие гребни волны расположены соосно, вдоль оси проходных отверстий, при этом симметричные относительно основного гребня прогибы тонких стенок со стороны, прилежащей к перегородке со стороны с отбортовкой проходных отверстий, снабжены цилиндрическими стержнями. ! 2. Элемент наполнителя по п.1, отличающийся тем, что перемычка выполнена в виде узкой пластины прямоугольной формы со скругленными уголками. ! 3. Элемент наполнителя по п.1, отличающийся тем, что перемычка выполнена в виде пластины круглой формы. ! 4. Элемент наполнителя по п.1, отличающийся тем, что стенки расположены друг от друга с шагом от 0,05 до 0,15 диаметра шарообразного элемента. ! 5. Элемент наполнителя по пп.1-4, отличающийся тем, что он изготовлен из полимерных материалов. 1. A filler element for heat and mass transfer columns, spherical in shape, the spherical surface of which is formed by recesses formed by thin walls of a wave-like shape, divided into two halves by a continuous round partition provided with a passage hole, on the longitudinal axis of which, perpendicular to the partition, a jumper is fixed separating the passage hole along its longitudinal axis, and thin walls are made perpendicular to the partition and bridge, characterized in that the partition is provided with at least m Here are two coaxially made through holes with flanging on one of the sides of the partition, and the jumper is made so that thin wave-shaped walls can be fixed on it so that their largest wave crests are aligned, along the axis of the through holes, while the troughs are symmetrical with respect to the main crest thin walls on the side adjacent to the partition on the side with the flanging of the through holes are provided with cylindrical rods. ! 2. The filler element according to claim 1, characterized in that the jumper is made in the form of a narrow rectangular plate with rounded corners. ! 3. The filler element according to claim 1, characterized in that the jumper is made in the form of a round plate. ! 4. The filler element according to claim 1, characterized in that the walls are located from each other in increments from 0.05 to 0.15 of the diameter of the spherical element. ! 5. The filler element according to claims 1 to 4, characterized in that it is made of polymeric materials.

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к конструкциям насыпных наполнителей предназначенных для заполнения насадочных колонн и другой тепломассообменной аппаратуры с целью повышения интенсивности тепло- и массообменных процессов в оборудовании систем водоподготовки (абсорбция газов) и обработки стоков, химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленностиThe utility model relates to the design of bulk fillers designed to fill packed columns and other heat and mass transfer equipment in order to increase the intensity of heat and mass transfer processes in the equipment of water treatment systems (gas absorption) and waste treatment, chemical, petrochemical, oil refining and other industries

Уровень техникиState of the art

Известен шаровидный элемент наполнителя для насадочных колонн (RU, №2310499, кл. В01D 53/18, B01J 9/30, 2007 г.). Шаровидный элемент выполнен с рядом углублений в сферической поверхности, оси которых сходятся в центре шара, разделенными стенками, причем толщина стенок между углублениями уменьшается к центру шара. Недостатком указанного элемента наполнителя является недостаточная эффективность массообмена и высокое гидравлическое сопротивление.Known spherical filler element for packed columns (RU, No. 2310499, class B01D 53/18, B01J 9/30, 2007). The spherical element is made with a series of recesses in a spherical surface, the axes of which converge in the center of the ball, separated by walls, and the wall thickness between the recesses decreases to the center of the ball. The disadvantage of this filler element is the lack of mass transfer efficiency and high hydraulic resistance.

Известно также решение элемента наполнителя для насадочных колонн US 4842920 шарообразной формы в сферической поверхности которого образованы углубления, разделенные тонкими стенками. Шарообразный элемент разделен на две половины сплошной круглой перегородкой с овальным проходным отверстием, расположенным в центре перегородки, на продольной оси проходного отверстия, перпендикулярно перегородке закреплена сплошная круглая перегородка, разделяющая проходное отверстие по его продольной оси пополам, на перегородке на равном расстоянии друг от друга закреплены тонкие стенки, выполненные плоскими, круглой формы уменьшающегося к наружной кромке диаметра. Стенки расположены параллельно друг другу и перпендикулярно круглой перегородке с овальным отверстием. Недостатками известного элемента наполнителя является наличие центров каплеобразования, в частности сформированных с наружной стороны от пластин с наименьшем радиусом концевых элементах, что приводит к стеканию жидкости в виде капель и струй. Эффективная поверхность контакта фаз при этом значительно снижается по сравнению с пленочным течением жидкости, что, в свою очередь, снижает эффективность массообмена. К числу недостатков также можно отнести и ограниченную эффективность массообмена вследствие возможного сцепления элементов друг с другом, что приводит к снижению активной поверхности межфазного контакта и в целом ухудшению эффективности тепломассообмена.Also known is the solution of the filler element for packed columns US 4842920 of a spherical shape in the spherical surface of which are formed recesses separated by thin walls. The spherical element is divided into two halves by a continuous circular partition with an oval passage opening located in the center of the partition, a continuous circular partition is fixed perpendicular to the partition, perpendicular to the partition, dividing the passage hole along its longitudinal axis in half, fixed to the partition at an equal distance from each other thin walls made of flat, round shape decreasing to the outer edge of the diameter. The walls are parallel to each other and perpendicular to the circular partition with an oval hole. The disadvantages of the known filler element is the presence of drop formation centers, in particular formed on the outside from the plates with the smallest radius of the end elements, which leads to the draining of liquid in the form of drops and jets. The effective contact surface of the phases is significantly reduced in comparison with the film flow of the liquid, which, in turn, reduces the efficiency of mass transfer. Among the disadvantages can also be attributed to the limited efficiency of mass transfer due to the possible adhesion of the elements to each other, which leads to a decrease in the active surface of the interphase contact and, on the whole, to a deterioration in the efficiency of heat and mass transfer.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков заявленному решению полезной модели, принятому за прототип, является решение элемента наполнителя для насадочных колонн, известное из публикации патента РФ на полезную модель №98339. Согласно вышеуказанной полезной модели элемент наполнителя для насадочных колонн, выполнен шарообразной формы, в сферической поверхности которого образованы углубления, разделенные тонкими стенками, при том, что шарообразный элемент разделен на две половины сплошной круглой перегородкой с овальным проходным отверстием, расположенным в центре перегородки, на продольной оси проходного отверстия перпендикулярно перегородке закреплена перемычка, разделяющая проходное отверстие по его продольной оси пополам, на перемычке на равном расстоянии друг от друга закреплены конусообразные стержни, к которым прикреплены тонкие стенки волнообразной формы, при этом прикрепление стенок к стержням выполнено в месте образования центрального гребня. К числу недостатков известного элемента можно, как и для предыдущего решения, отнести наличие центров каплеобразования, в частности, образованных посредством рассредоточенных по объему конусообразных стержней, что способствует капельному уносу жидкости. Одновременно массообменная поверхность неравномерно распределена по объему тепломасообменного аппарата. Указанные недостатки снижают активную поверхность межфазного контакта, способствуют повышению гидравлического сопротивления и в целом ухудшают эффективность тепломассообмена.The closest in the set of essential features the claimed solution of the utility model adopted as a prototype is the solution of the filler element for packed columns, known from the publication of the patent of the Russian Federation for utility model No. 98339. According to the above utility model, the filler element for packed columns is made spherical in shape, in the spherical surface of which recesses are formed, divided by thin walls, while the spherical element is divided into two halves by a continuous round partition with an oval through hole located in the center of the partition on the longitudinal the axis of the bore perpendicular to the partition is fixed to a jumper dividing the bore along its longitudinal axis in half, on the bridge at an equal distance Toyan apart fixed conical rods, which are attached to the thin walls waveform, wherein the wall attachment to the terminals is satisfied in place of formation of the central ridge. Among the disadvantages of the known element can be, as for the previous solution, the presence of drop formation centers, in particular, formed by means of conical rods dispersed throughout the volume, which contributes to drip entrainment of the liquid. At the same time, the mass transfer surface is unevenly distributed over the volume of the heat and mass transfer apparatus. These shortcomings reduce the active surface of the interfacial contact, contribute to an increase in hydraulic resistance and, on the whole, worsen the efficiency of heat and mass transfer.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Задачей полезной модели является создание конструкции элемента наполнителя насадочных тепломассообменных колонн, обеспечивающей увеличение эффективной поверхности массобмена за счет пленочного течения жидкости по поверхности элемента, снижение гидравлического сопротивления путем изменения профиля поверхности межфазного контакта жидкость/газ.The objective of the utility model is to create the design of the filler element of the packed heat and mass transfer columns, providing an increase in the effective mass transfer surface due to the film flow of fluid along the surface of the element, and a decrease in hydraulic resistance by changing the surface profile of the liquid / gas interface.

Техническим результатом полезной модели является повышение интенсивности массообмена и повышение производительности массообменных аппаратов.The technical result of the utility model is to increase the intensity of mass transfer and increase the productivity of mass transfer devices.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что используют элемент наполнителя для тепломассообменных колонн шарообразной формы, сферическая поверхность которого образована углублениями, сформированными тонкими стенками волнообразной формы, разделенный на две половины сплошной круглой перегородкой снабженной проходным отверстием, на продольной оси которого, перпендикулярно перегородке, закреплена перемычка, разделяющая проходное отверстие по его продольной оси, а тонкие стенки выполнены перпендикулярными перегородке и перемычке. При этом, заявленное решение элемента наполнителя отличается тем, перегородка снабжена по меньшей мере двумя выполненными соосно проходными отверстиями с отбортовкой с одной из сторон перегородки, а перемычка выполнена с обеспечением возможности закрепления на ней тонких стенок волнообразной формы, таким образом, что их наибольшие гребни волны расположены соосно, вдоль оси проходных отверстий, при этом симметричные относительно основного гребня прогибы тонких стенок со стороны прилежащей к перегородке со стороны с отбортовкой проходных отверстий снабжены цилиндрическими стержнями. В предпочтительном варианте перемычка может быть выполнена в виде узкой пластины прямоугольной формы со скругленными уголками.The task and the specified technical result are achieved by the fact that they use a filler element for ball-shaped heat and mass transfer columns, the spherical surface of which is formed by recesses formed by thin wave-like walls, divided into two halves by a continuous circular partition provided with a through hole, on the longitudinal axis of which is perpendicular to the partition, a jumper is fixed that separates the bore along its longitudinal axis, and thin walls are made perpendicular bubbled partition and bridge. At the same time, the claimed solution of the filler element is characterized in that the partition is provided with at least two coaxially made through holes with a flange on one side of the partition, and the jumper is made so that thin wave-shaped walls can be fixed on it, so that their largest wave crests are located coaxially along the axis of the passage openings, while the deflections of thin walls symmetrical with respect to the main ridge are on the side adjacent to the partition from the flanged side holes are provided with cylindrical rods. In a preferred embodiment, the jumper can be made in the form of a narrow plate of rectangular shape with rounded corners.

Стенки расположены друг от друга с шагом от 0,05 до 0,15 диаметра шарообразного элемента, параллельно друг другу, перпендикулярно круглой перегородке и закреплены симметрично с двух сторон на круглой перегородке. Кроме того, элемент изготовлен из полимерных материалов.The walls are located from each other in increments from 0.05 to 0.15 of the diameter of the spherical element, parallel to each other, perpendicular to the round partition and are mounted symmetrically on both sides on the round partition. In addition, the element is made of polymeric materials.

Выполнение элемента наполнителя для насадочных колонн, по меньшей мере, с двумя круглыми проходными отверстиями, расположенными соосно на круглой перегородке, в сочетании с выполнением тонких стенок волнообразной формы позволяет увеличить его свободный объем и поверхность контакта взаимодействующих фаз. Такое выполнение конструкции элемента наполнителя приводит к интенсификации процесса массообмена, а также способствует образованию в слое насадки турбулентного течения на внутренних поверхностях элемента, за счет формирования проходными отверстиями нескольких, по меньшей мере двух, каналов, проходя через которые поток газа дробится, что способствует многократному изменению направления движения газовых струй, а в случае применения проходных отверстий разных диаметров, и скорости его движения. В свою очередь, пересечение потоков при переходе с одной насадки на другую создает дополнительные местные завихрения жидкостного и газового потоков, улучшая условия для межфазного перемешивания и существенно увеличивая поверхность контакта взаимодействующих фаз, что в свою очередь приводит к повышению эффективности массообмена и снижению гидравлического сопротивления.The implementation of the filler element for packed columns, with at least two circular passage holes located coaxially on the circular partition, in combination with the implementation of thin walls of a wavy shape allows you to increase its free volume and the contact surface of the interacting phases. This embodiment of the filler element design leads to the intensification of the mass transfer process, and also contributes to the formation of a turbulent flow in the nozzle layer on the inner surfaces of the element, due to the formation of several at least two channels through the holes, passing through which the gas flow is crushed, which contributes to a multiple change the direction of movement of the gas jets, and in the case of using through holes of different diameters, and the speed of its movement. In turn, the intersection of flows during the transition from one nozzle to another creates additional local turbulence of the liquid and gas flows, improving the conditions for interphase mixing and significantly increasing the contact surface of the interacting phases, which in turn leads to an increase in mass transfer efficiency and a decrease in hydraulic resistance.

Выполнение цилиндрических стержней с одной из сторон перегородки, в два симметрично расположенных ряда в сочетании с отбортовкой проходных отверстий, выполненной с той же стороны приводит к снижению риска образования центров каплеобразования за счет исключения кромочных эффектов на пути стекания жидкостного потока сверху вниз, обеспечивая непрерывную поверхность пленки на поверхности элементов наполнителя насадки, а также к устойчивой самоориентации элементов наполнителя по направлению к контактируемым потокам при загрузке в навал за счет смещенного центра тяжести, что в совокупности увеличивает пропускную способность насадки, увеличивает эффективность процесса массообмена и снижает гидравлическое сопротивление.The execution of cylindrical rods on one side of the partition, in two symmetrically arranged rows in combination with the flanging of the through holes made on the same side, reduces the risk of formation of drop formation centers by eliminating edge effects on the way the liquid flows down from top to bottom, providing a continuous film surface on the surface of the filler elements of the nozzle, as well as to a stable self-orientation of the filler elements towards the contacting flows when loading into the nav due to the shifted center of gravity, all of which increases the capacity of the nozzle, increases the efficiency of the mass transfer process and reduces the flow resistance.

Минимальное значение шага между стенками составляет 0,05 диаметра шарообразного элемента, а максимальное 0,15. При выполнении шага между стенками менее 0,05 диаметра шара резко снижается эффективность массообмена за счет срыва пленки с поверхности насадки, что недопустимо, а увеличение расстояния более 0,15 диаметра шара - нецелесообразно, т.к. резко снижается эффективность массообмена за счет снижения площади контакта.The minimum value of the step between the walls is 0.05 of the diameter of the spherical element, and the maximum is 0.15. When performing a step between the walls of less than 0.05 of the diameter of the ball, the mass transfer efficiency sharply decreases due to tearing of the film from the surface of the nozzle, which is unacceptable, and an increase in the distance of more than 0.15 of the diameter of the ball is impractical, because the mass transfer efficiency is sharply reduced by reducing the contact area.

Выполнение шарообразного элемента из пластмассы стойкой к агрессивной среде позволяет увеличить срок его службы.The implementation of the spherical element made of plastic resistant to aggressive environments allows you to increase its service life.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид шарообразного элемента наполнителя для тепломассообменных колонн; на фиг.2 - вид элемента наполнителя со стороны отбортовки проходных отверстий и цилиндрических стержней; на фиг.3 - вид элемента-наполнителя со стороны свободной от стержней; на фиг.4 - сечение со стороны отбортовки и цилиндрических стержней; 5 - вид сверху.The utility model is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a general view of a spherical filler element for heat and mass transfer columns; figure 2 is a view of the filler element from the flanging side of the through holes and cylindrical rods; figure 3 is a view of the filler element from the side free of rods; figure 4 is a section from the flanging and cylindrical rods; 5 is a top view.

Следует отметить, что прилагаемые чертежи иллюстрируют только один из наиболее предпочтительных вариантов выполнения полезной модели и поэтому не могут рассматриваться в качестве ограничений содержания полезной модели, которое включает другие варианты выполнения.It should be noted that the accompanying drawings illustrate only one of the most preferred embodiments of the utility model, and therefore cannot be considered as limitations on the content of the utility model, which includes other embodiments.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Элемент насадки выполнен шарообразной формы, из полимерных материалов. В сферической поверхности элемента образованы углубления 1, разделенные тонкими стенками 2. Шарообразный элемент разделен на две половины сплошной круглой перегородкой 3 с круглыми проходными отверстиями 4 и 5, расположенными в центре перегородки. На продольной оси проходных отверстий 4 и 5, перпендикулярно перегородке 3 закреплена перемычка 6, разделяющая проходное отверстие 4 по его продольной оси пополам. В предпочтительном варианте перемычка 6 выполнена в виде узкой пластины, что позволяет увеличить поверхность контакта фаз. При этом, выбор в качестве конфигурации перемычки прямоугольной формы с закругленными уголками, с одной стороны, увеличивает жесткость конструкции, предотвращая деформацию стенок элемента наполнителя под воздействием контактируемых потоков, а с другой стороны, за счет скругления угловых элементов препятствует капельному уносу жидкости. Перемычка 6 может быть также выполнена и в виде сплошной пластины круглой или овальной формы, высота которой будет ниже уровня сферической поверхности элемента наполнителя или равна диаметру внешней сферической поверхности. При всем возможном разнообразии используемых типоразмеров перегородок 6, обеспечивающих возможность влияния на формирование свободного объема элемента наполнителя, требование к ее пластической проработке в виде сглаженного формообразования остается неизменным по изложенным выше основаниям, что позволяет достигать заявленный технический результат при разных в заявленных пределах формах перемычки. На перемычке 6 на равном расстоянии друг от друга закреплены тонкие стенки 2, выполненные волнообразными, таким образом, что центральные гребни 7 расположены вдоль продольной оси проходных отверстий 4 и 5. При этом в прогибах 8, 9 волнообразных стенок 2, соседних с центральным гребнем 7, со одной из сторон от круглой перегородки 3 расположены тонкие цилиндрические стержни 10. При этом проходные отверстия 4 и 5 с той же стороны круглой перегородки 3 снабжены отбортовкой 11. Элемент наполнителя может быть изготовлен по технологии формования под давлением (термопластавтомат) из полипропилена, полиэтилена, полистирола, полихлорвинила с обеспечением возможности эксплуатации в диапазоне рабочих температур между 20°С и 80°С (в особых случаях до 120°С), обеспечивающим сохранение физико-химических свойств материала в процессе эксплуатации.The nozzle element is made of spherical shape, from polymeric materials. In the spherical surface of the element, recesses 1 are formed, separated by thin walls 2. The spherical element is divided into two halves by a continuous round partition 3 with circular passage holes 4 and 5 located in the center of the partition. On the longitudinal axis of the passage holes 4 and 5, perpendicular to the partition 3, a jumper 6 is fixed, dividing the passage hole 4 in half along its longitudinal axis. In a preferred embodiment, the jumper 6 is made in the form of a narrow plate, which allows to increase the contact surface of the phases. At the same time, the choice of a rectangular shape with rounded corners as a configuration, on the one hand, increases the rigidity of the structure, preventing deformation of the walls of the filler element under the influence of contact flows, and on the other hand, due to the rounding of the corner elements, it prevents liquid droplet entrainment. The jumper 6 can also be made in the form of a continuous plate of round or oval shape, the height of which will be below the level of the spherical surface of the filler element or equal to the diameter of the outer spherical surface. With all the possible variety of used sizes of partitions 6, which provide the possibility of influencing the formation of the free volume of the filler element, the requirement for its plastic processing in the form of a smooth shaping remains unchanged for the reasons stated above, which allows to achieve the claimed technical result with different jumper shapes. Thin walls 2, made wavy, are fixed on the jumper 6 at an equal distance from each other, so that the central ridges 7 are located along the longitudinal axis of the through holes 4 and 5. Moreover, in the troughs 8, 9 of the wave-like walls 2 adjacent to the central ridge 7 , on one side of the circular baffle 3 there are thin cylindrical rods 10. In this case, the through holes 4 and 5 on the same side of the circular baffle 3 are flanged 11. The filler element can be manufactured using injection molding technology iem (injection molding machine) of polypropylene, polyethylene, polystyrene, polyvinyl chloride with operation software capabilities in the operating temperature range between 20 ° C and 80 ° C (in special cases up to 120 ° C) that maintains the physical and chemical properties of the material during operation.

Элемент наполнителя для тепломассообменных колонн работает следующим образом.The filler element for heat and mass transfer columns is as follows.

При загрузке колонны шаровидными элементами, они, за счет смещения центра тяжести, при свободном падении ориентируются утяжеленной за счет расположения стержней 10 и отбортовки 11 стороной вниз. При этом за счет симметричного расположения относительно центральной оси стержней в два ряда, данный процесс становится устойчивым с высокой степенью повторяемости результата.When loading the column with spherical elements, they, due to the displacement of the center of gravity, during free fall are oriented weighted by the location of the rods 10 and flanging 11 side down. In this case, due to the symmetrical arrangement relative to the central axis of the rods in two rows, this process becomes stable with a high degree of repeatability of the result.

После заполнения аппарата наполнителем и подачи в него сверху жидкости, вода при движении сверху вниз через шаровидные элементы, интенсивно разбрызгивается и перераспределяется по диаметру аппарата, образуя на поверхности элементов пленку жидкости благодаря отсутствию центров каплеобразования. Поступающий снизу вверх газ при движении по колонному аппарату проходит сквозь элементы наполнителя и контактирует на поверхности элементов с жидкостью, которая распределена по сечению аппарата и стекает по поверхности шаровидных элементов в виде пленки. Жидкость накапливаемая в промежутках между волнообразными стенками 2 в углублениях 1 перетекает на нижние элементы, таким образом обеспечивая перетекание пленки жидкости с одного элемента на другой, сохраняя непрерывность жидкостной пленки, при этом происходит обновление поверхности контакта фаз. Заявленная конструкция шарообразного элемента за счет формообразования элемента и отсутствия центров каплеобразования исключает образование застойных областей контактных зон, повышает равномерность распределения потоков, снижая гидравлическое сопротивление.After filling the apparatus with filler and supplying liquid to it from above, water, when moving from top to bottom through spherical elements, is intensively sprayed and redistributed along the diameter of the apparatus, forming a liquid film on the surface of the elements due to the absence of drop formation centers. The gas coming from the bottom up when moving along the column apparatus passes through the filler elements and contacts on the surface of the elements with a liquid that is distributed over the cross section of the apparatus and flows down on the surface of the spherical elements in the form of a film. The liquid accumulated in the spaces between the wave-like walls 2 in the recesses 1 flows to the lower elements, thereby ensuring the liquid film flows from one element to another, while maintaining the continuity of the liquid film, while the contact surface of the phases is updated. The claimed design of the spherical element due to the shape of the element and the absence of drop formation centers eliminates the formation of stagnant areas of contact zones, increases the uniformity of flow distribution, reducing hydraulic resistance.

Между проходными отверстиями круглых перегородок элементов наполнителя образуются каналы, проходя через которые поток газа дробится на большое число струй. При этом также обеспечивается многократное изменение направления движения газовых струй, а в случае использования наполнителей с переменным радиусом проходных отверстий, и скорости его движения. Поперечная волнообразным стенкам перемычка предотвращают их избыточную деформацию, поддерживая стабильность сферической формы внешней поверхности.Between the through holes of the round partitions of the filler elements, channels are formed, passing through which the gas stream is crushed into a large number of jets. At the same time, a multiple change in the direction of movement of the gas jets is provided, and in the case of fillers with a variable radius of the passage openings, and its speed. A jumper across the undulating walls prevents their excessive deformation, while maintaining the stability of the spherical shape of the outer surface.

Увеличенная за счет волнообразных стенок 2 удельная поверхность насадки, оптимальное расположение элементов при их загрузке в колонну способствует более интенсивному массообмену за счет постоянного обновления межфазной поверхности.The specific surface of the nozzle increased due to the wave-like walls 2, the optimal arrangement of the elements when they are loaded into the column contributes to more intensive mass transfer due to the constant updating of the interphase surface.

Таким образом, заявляемая конструкция элемента наполнителя тепломассообменных колонн позволяет увеличить эффективную поверхность массообмена элемента наполнителя за счет пленочного течения жидкости по поверхности элемента, снизить гидравлическое сопротивление, повышая интенсивность массообмена и производительность массообменных аппаратов. Это позволяет достичь высокой скорости движения газовой фазы без излишнего захвата жидкости парами (газами), смачивания поверхность насадки и равномерного распределения жидкости по всему объему тепломассообменного аппарата. Форма насадки способствует перетеканию пленки с одних элементов на другие, что приводит к частому обновлению межфазной поверхности, предотвращает каплеобразование и капельный унос жидкости паровым (газовым) потоком, значительно интенсифицируя, тем самым, тепломассообмен между паровой (газовой) и жидкой фазами.Thus, the claimed design of the filler element of the heat and mass transfer columns allows you to increase the effective mass transfer surface of the filler element due to the film flow of liquid along the surface of the element, reduce hydraulic resistance, increasing the mass transfer rate and the performance of the mass transfer apparatus. This allows you to achieve a high velocity of the gas phase without undue capture of the liquid by vapors (gases), wetting the surface of the nozzle and even distribution of the liquid throughout the volume of the heat and mass transfer apparatus. The shape of the nozzle facilitates the flow of the film from one element to another, which leads to frequent updating of the interfacial surface, prevents droplet formation and droplet entrainment of the liquid by the vapor (gas) stream, thereby significantly intensifying heat and mass transfer between the vapor (gas) and liquid phases.

Claims

1. A filler element for heat and mass transfer columns, spherical in shape, the spherical surface of which is formed by recesses formed by thin walls of a wave-like shape, divided into two halves by a continuous round partition provided with a passage opening, on the longitudinal axis of which, perpendicular to the partition, a jumper is fixed that divides the passage through its longitudinal axis, and thin walls are made perpendicular to the partition and bridge, characterized in that the partition is provided with at least m Here are two coaxially made through holes with flanging on one of the sides of the partition, and the jumper is made with the possibility of fixing thin wave-like walls on it so that their largest wave crests are aligned, along the axis of the through holes, while the troughs are symmetrical relative to the main crest thin walls on the side adjacent to the partition on the side with flanging of the through holes are provided with cylindrical rods.

2. The filler element according to claim 1, characterized in that the jumper is made in the form of a narrow rectangular plate with rounded corners.

3. The filler element according to claim 1, characterized in that the jumper is made in the form of a round plate.

4. The filler element according to claim 1, characterized in that the walls are located from each other in increments from 0.05 to 0.15 of the diameter of the spherical element.

5. The filler element according to claims 1 to 4, characterized in that it is made of polymeric materials.