RU12533U1

RU12533U1 - NOZZLE FOR HEAT AND MASS EXCHANGE UNITS

Info

Publication number: RU12533U1
Application number: RU99119951/20U
Authority: RU
Inventors: Л.М. Пильч; С.В. Поздняков; И.Б. Сидоров; А.Ю. Илларионов; Г.Ю. Колмогоров; Л.И. Жарова; С.В. Максимов
Original assignee: Пильч Леонид Моисеевич
Priority date: 1999-09-15
Filing date: 1999-09-15
Publication date: 2000-01-20

Abstract

1. Насадка для тепломассообменных аппаратов, содержащая перфорированные кольца с элементами жесткости, отличающаяся тем, что кольца насадки выполнены из просечно-вытяжного металлического листа с ромбовидной формой просечек, при этом элементы жесткости колец выполнены в виде полосовых отгибов, расположенных в диаметральных плоскостях колец с упором торцов отгибов на внутренние поверхности колец.2. Насадка по п. 1, отличающаяся тем, что ромбовидные просечки колец расположены с ориентацией малых диагоналей ромбов просечек параллельно продольной оси колец.3. Насадка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что торцы колец выполнены с гладкими кромками.4. Насадка по любому из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что торцевые стыки изогнутой в виде кольца полосовой заготовки жестко скреплены с примыкающими к ним участками кольца посредством точечной сварки.5. Насадка по любому из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что торцевые стыки изогнутой в виде кольца полосовой заготовки жестко скреплены с примыкающими к ним участками кольца посредством замкового соединения.1. Nozzle for heat and mass transfer apparatus, containing perforated rings with stiffening elements, characterized in that the nozzle rings are made of expanded metal sheet with a diamond-shaped form of notches, while the stiffening elements of the rings are made in the form of strip bends located in the diametrical planes of the rings with emphasis ends of the bends on the inner surfaces of the rings. 2. The nozzle according to claim 1, characterized in that the diamond-shaped notches of the rings are arranged with the orientation of the small diagonals of the rhombus rhombuses parallel to the longitudinal axis of the rings. 3. The nozzle according to claim 1 or 2, characterized in that the ends of the rings are made with smooth edges. A nozzle according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the end joints of the bent strip in the form of a ring are rigidly bonded to adjacent sections of the ring by spot welding. A nozzle according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the end joints of the bent strip in the form of a ring are rigidly bonded to adjacent sections of the ring by means of a lock connection.

Description

Насадка для тепломассообменных аппаратов.Nozzle for heat and mass transfer devices.

Полезная модель относится к химической, нефтеперерабатывающей и другим отраслям промышленности и может быть использована при осуществлении тепломассообменных процессов, например ректификации, абсорбции и т.д. в соответствующих аппаратах.The utility model relates to the chemical, oil refining and other industries and can be used in the implementation of heat and mass transfer processes, such as rectification, absorption, etc. in the corresponding devices.

Из уровня техники известны разнообразные формы элементов нерегулярных насадок, например седловидные, полуцилиндрические, цилиндрические и т.п., в поверхности которых выполнены отверстия в виде незамкнутых просечек с отогнутыми внутрь корпуса лепестками (образованными из незамкнутых просечек), см. Обзорную информацию Зарубежные насадочные устройства массообменной аппаратуры, Цинтихимаефтемащ, Москва, 1982 г., с. 4-5, рис. 3;4.1Various forms of elements of irregular nozzles are known from the prior art, for example saddle-shaped, semi-cylindrical, cylindrical, etc., the surface of which has openings in the form of open openings with petals bent into the body (formed from open openings), see Overview Foreign nozzles mass transfer equipment, Tsintihimaeftemash, Moscow, 1982, p. 4-5, fig. 3; 4.1

Для всех элементов вышеописанных насадок, относящихся по способу укладки к нерегулярным (насыпным) насадкам, характерны (в зависимости от формы образующих их элементов -цилиндрические, полуцилиндрические, седлообразные) различные гидравлические сопротивления и эффективность массопередачи.For all elements of the nozzles described above, related by the method of laying to irregular (bulk) nozzles, various hydraulic resistances and mass transfer efficiency are characteristic (depending on the shape of the elements forming them, cylindrical, semi-cylindrical, saddle-shaped).

За прототип полезной модели выбрана насадка по патенту России N 2027504, М. кл. В 01 J 19/30, 1995г., содержащая тонкостенное кольцо с отбортовками; поверхность кольца выполнена перфорированной, при этом перфорация выполнена в виде незамкнутых просечек с образованием лепестков отогнутых внутрь кольца.The nozzle according to the patent of Russia N 2027504, M. cl. In 01 J 19/30, 1995., containing a thin-walled ring with flanges; the surface of the ring is perforated, while the perforation is made in the form of open cuts with the formation of petals bent into the ring.

Недостатком прототипа является, наличие отбортовок выступающих с обеих торцов кольца что снижает коэффициент заполнения насадкой аппарата и снижению эффективности его работы.The disadvantage of the prototype is the presence of flanging protruding from both ends of the ring, which reduces the fill factor of the nozzle of the apparatus and reduce its efficiency.

Технической задачей, решаемой полезной моделью является повышение эффективности тепломассообмена и снижение металлоемкости насадки.The technical problem solved by the utility model is to increase the efficiency of heat and mass transfer and reduce the metal consumption of the nozzle.

МПК в 01 J 19/30 V Решение поставленной задачи осуществлено за счет того, что в насадке, содержащей перфорированные кольца с элементами жесткости, согласно полезной модели кольца насадки выполнены из просечно - вытяжного металлического листа с ромбовидной формой просечек, при этом элементы жесткости колец выполнены в виде полосовых отгибов расположенных в диаметральных плоскостях колец с упором торцов отгибов на внзтренние поверхности колец. Предпочтительно, чтобы ромбовидные просечки колец были расположены с ориентацией малых диагоналей ромбов просечек параллельно продольной оси колец. В варианте вьшолнения; торцы колец выполнены с гладкими кромками. Во всех вариантах выполнения, предпочтительно, чтобы торцевые стыки изогнутой в виде кольца полосовой заготовки были жестко скреплены с примыкающими к ним участками кольца любым известным способом, например, точечной сваркой или посредством замкового соединения. Такое выполнение элементов нерегулярной насадки увеличивает коэффициент заполнения аппарата элементами Насадки и повышает эффективность взаимодействия контактирующих фаз. В результате, предлагаемая насадка эффективна в расширенном (по нагрузкам) диапазоне рабочих режимов. Кроме того, повышенная радиальная жесткость, позволяет существенно снизить металлоемкость насадки за счет использования тонкого листового материала. На фиг. 1 показана полосовая заготовка кольца насадки; на фиг. 2 - то же (вариант выполнения); на фиг. 3 - вариант выполнения диаметральной распорной перемычки; на фиг. 4 - то же (вариант выполнения); на фиг. 5 - вид сверху кольца насадки; на фиг. 6 и 7 - вид сбоку кольца насадки; Насадка для тепломассообменных аппаратов содержит кольца 1, каждое из которых выполнено в виде цилиндра из изогнутой полосовой заготовки 2. Полосовая заготовка 2 выполнена из просечно-вытяжного листового материала. Внутри кольца I имеется дополнительная массообменная поверхность, выполненная в виде диаметрально расположенной распорной перемычки 3 из отгиба части заготовки внутрь кольца. При этом оба концевых участка «а и «б изогнутой заготовки жестко соединены с примыкающими к ним участкам кольца, см. фиг. 5 и 6.Это повышает жесткость, кольца 1,. Закрепление может быть осуществлено любым известным способом, например посредством точечной сварки, или за счет замкового соединения (как показано наIPC 01 J 19/30 V The problem was solved due to the fact that in the nozzle containing perforated rings with stiffeners, according to a useful model, the nozzle rings are made of expanded metal sheet with a diamond-shaped form of notches, while the ring stiffeners are made in the form of strip bends of rings located in the diametrical planes with an emphasis on the ends of the bends on the inner surfaces of the rings. Preferably, the diamond-shaped notches of the rings are arranged with the orientation of the small diagonals of the rhombus of the notches parallel to the longitudinal axis of the rings. In the embodiment; the ends of the rings are made with smooth edges. In all embodiments, it is preferable that the end joints of the bent in the form of a ring strip preform be rigidly bonded to adjacent sections of the ring in any known manner, for example, by spot welding or by means of a lock connection. This embodiment of the elements of the irregular nozzle increases the fill factor of the apparatus with the elements of the nozzle and increases the efficiency of interaction of the contacting phases. As a result, the proposed nozzle is effective in an extended (in terms of loads) range of operating modes. In addition, the increased radial stiffness can significantly reduce the metal consumption of the nozzle due to the use of thin sheet material. In FIG. 1 shows a strip blank of a nozzle ring; in FIG. 2 - the same (embodiment); in FIG. 3 is an embodiment of a diametrical spacer jumper; in FIG. 4 - the same (embodiment); in FIG. 5 is a plan view of a nozzle ring; in FIG. 6 and 7 are a side view of the nozzle ring; The nozzle for heat and mass transfer apparatus contains rings 1, each of which is made in the form of a cylinder from a curved strip billet 2. Strip billet 2 is made of expanded metal sheet material. Inside the ring I there is an additional mass transfer surface, made in the form of a diametrically located spacer jumper 3 from the bending part of the workpiece inside the ring. In this case, both end sections a and b of the bent workpiece are rigidly connected to adjacent ring sections, see FIG. 5 and 6. This increases rigidity, rings 1 ,. The fastening can be carried out by any known method, for example, by spot welding, or by means of a lock connection (as shown in

фиг.6). В варианте с замковым соединением, неразъемное замковое соединение образовано выступами «а и «б, которые заведены в просечки примыкающих к ним участков кольца 1 и загнуты.6). In the embodiment with a lock connection, an integral lock connection is formed by the protrusions "a and" b, which are inserted into the notches of adjacent sections of the ring 1 and bent.

Выбор материала для изготовления колец насадки обусловлен тем, что просечно - вытяжной листовой материал после высечки ромбовидных просечек подвергается направленной деформации. В результате этого, перемычки между просечками изогнуты в одном направлении, что приводит к различной жесткости просечно - вытяжного материала вдоль и поперек просечек (в направлении длинных и коротких диагоналей ромбов просечек).The choice of material for the manufacture of nozzle rings is due to the fact that the expanded metal sheet is subjected to directional deformation after cutting diamond-shaped cuts. As a result of this, the bridges between the cuts are bent in the same direction, which leads to different stiffness of the expanded material along and across the cuts (in the direction of the long and short diagonals of the cut rhombuses).

Таким образом, повыщенная радиальная жесткость колец насадки, обеспечивается, с одной стороны - радиальным элементом жесткости, а с другой - пространственной структурой стенок ячеек перфорации корпусов колец.Thus, the increased radial stiffness of the nozzle rings is provided, on the one hand, by the radial stiffness element, and on the other, by the spatial structure of the walls of the perforation cells of the ring bodies.

В варианте выполнения, полосовая заготовка 2 выполнена с гладкими кромками 4 и 5. Кольца насадки, выполненные из таких заготовок не сцепляются между собой при засыпке или выгрузке их из тепломассообменного аппарата. Насадка работает следующим образом.In an embodiment, the strip blank 2 is made with smooth edges 4 and 5. The nozzle rings made of such blanks do not interlock when filling or unloading them from the heat and mass transfer apparatus. The nozzle works as follows.

В тепломассообменном аппарате, встречные потоки взаимодействующих фаз, проходя слой нерегулярной насадки интенсивно дробятся на множество микроструй, перераспределяясь по диаметру аппарата и вступая в контакт между собой.In a heat and mass transfer apparatus, the oncoming flows of interacting phases, passing through a layer of an irregular nozzle, are intensively crushed into many microjets, redistributing along the diameter of the apparatus and making contact with each other.

Повышенная удельная поверхность насадки способствует постоянному обновлению межфазной поверхности и интенсификации тепломассообмена. За счет этого насадка имеет широкий (по нагрузке) интервал эффективной работы. Отсут9твие выступов на внешней поверхности колец повышает коэффициент заполнения насадкой объема аппарата и требует меньше усилий при выгрузке насадки из аппарата.The increased specific surface of the nozzle contributes to the constant updating of the interphase surface and the intensification of heat and mass transfer. Due to this, the nozzle has a wide (in terms of load) interval of effective operation. The absence of protrusions on the outer surface of the rings increases the fill factor of the apparatus volume with the nozzle and requires less effort when unloading the nozzle from the apparatus.

( (

Claims

1. Nozzle for heat and mass transfer apparatus, containing perforated rings with stiffening elements, characterized in that the nozzle rings are made of expanded metal sheet with a diamond-shaped form of notches, while the stiffening elements of the rings are made in the form of strip bends located in the diametrical planes of the rings with emphasis ends of the bends on the inner surfaces of the rings.

2. The nozzle according to claim 1, characterized in that the diamond-shaped notches of the rings are arranged with the orientation of the small diagonals of the rhombus rhombuses parallel to the longitudinal axis of the rings.

3. The nozzle according to claim 1 or 2, characterized in that the ends of the rings are made with smooth edges.

4. The nozzle according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the end joints of the bent strip in the form of a ring are rigidly bonded to adjacent sections of the ring by spot welding.

5. A nozzle according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the end joints of the bent strip in the form of a ring are rigidly bonded to adjacent sections of the ring by means of a lock connection.