RU136552U1

RU136552U1 - CONTACT DEVICE WITH SWIRLED MOVEMENT OF FLOWS FOR HEAT AND MASS EXCHANGE PROCESSES

Info

Publication number: RU136552U1
Application number: RU2012140315/06U
Authority: RU
Inventors: Андрей Владимирович Дмитриев; Ильдар Рамилевич Калимуллин; Ильгиз Зиниятуллович Гафиятов; Андрей Николаевич Николаев
Original assignee: Андрей Владимирович Дмитриев; Ильдар Рамилевич Калимуллин; Ильгиз Зиниятуллович Гафиятов; Андрей Николаевич Николаев
Priority date: 2012-09-20
Filing date: 2012-09-20
Publication date: 2014-01-10

Abstract

Контактное устройство с закрученным движением потоков для тепло- и массообменных процессов относится к устройствам для организации взаимодействия газовых и жидкостных потоков при проведении тепло- и массообменных процессов. Устройство состоит из вертикально ориентированных профилированных пластин соединенных между собой. Особенностью контактного устройства является то, что пластины профилированы и соединены таким образом, чтобы образовывать систему вертикальных каналов шестиугольной формы, что в каждом канале установлены профилированные перегородки перпендикулярно плоскости пластины под углом к оси канала, а в перегородках выполнены отверстия. Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков является более высокая эффективность тепло- и массообменных процессов. A contact device with swirling movement of flows for heat and mass transfer processes refers to devices for organizing the interaction of gas and liquid flows during heat and mass transfer processes. The device consists of vertically oriented profiled plates interconnected. A feature of the contact device is that the plates are profiled and connected in such a way as to form a system of vertical channels of a hexagonal shape, that profiled partitions are installed in each channel perpendicular to the plane of the plate at an angle to the axis of the channel, and holes are made in the partitions. The technical result provided by the given set of features is a higher efficiency of heat and mass transfer processes.

Description

Настоящая полезная модель относится к устройствам для организации взаимодействия газовых и жидкостных потоков при проведении тепло- и массообменных процессов. Предлагаемое устройство может быть использовано в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей пищевой, энергетической и фармацевтической промышленности.This utility model relates to devices for organizing the interaction of gas and liquid flows during heat and mass transfer processes. The proposed device can be used in the chemical, petrochemical, oil refining food, energy and pharmaceutical industries.

Из предшествующего уровня техники известна регулярная насадка для противоточных тепломассообменных аппаратов (RU, патент 2456525) состоящая из вертикально установленных наклонно рельефных листов, соприкасающихся выступами рельефа друг с другом, причем рельефные листы содержат множество выступов пирамидальной формы, представляющих собой усеченные тетраэдры, в верхней части которых выполнено отверстие. Недостатками данной конструкции является сложность изготовления и сборки листов насадки и возможность засорения насадки при работе из-за наличия в ее структуре большого количества узких каналов сложной формы.A regular nozzle for countercurrent heat and mass transfer apparatuses (RU, patent 2456525) is known from the prior art. hole made. The disadvantages of this design are the complexity of the manufacture and assembly of the sheets of the nozzle and the possibility of clogging of the nozzle during operation due to the presence in its structure of a large number of narrow channels of complex shape.

Известна (RU, патент 2188706) регулярная насадка, состоящая из вертикально установленных гофрированных листов, соприкасающихся выступающими гофрами друг с другом, при этом гофры соседних листов направлены относительно друг друга в противоположные стороны. Каждый гофр листа выполнен с обратно вогнутыми элементами, которые расположены в местах пересечения параллельных линий с ребрами гофр. На гофрах вдоль параллельных линий, в местах их пересечения с ребрами гофр, выполнены поперечные надрезы, а у каждого из надрезов размещены обратно вогнутые элементы в виде треугольников с основаниями, равными длине надреза, с вершинами, расположенными на ребрах гофр, и перегнутые таким образом, что линии перегиба расположены на обратно вогнутых ребрах гофр, причем надрезы с обратно вогнутыми элементами выполнены и на гофрах с обратной стороны листа. Параллельные линии, пересекающие ребра гофр в местах выполнения обратно вогнутых элементов, расположены под углом 60-90° к ребрам гофр. Между гофрированными листами установлены перфорированные листы или сетки. Недостатками известной насадки является сложность изготовления и низкая эффективность работы на средах, характеризующихся повышенной загрязненностью и склонных к образованию осадка, что связано с наличием обратно вогнутых элементов, листового перфорированного и сетчатого материала между гофрированными листами, которые способствуют отложению загрязнений на поверхности таких элементов, их забиванию и снижению эффективности работы насадки.Known (RU, patent 2188706) regular nozzle, consisting of vertically mounted corrugated sheets in contact with the protruding corrugations with each other, while the corrugations of adjacent sheets are directed relative to each other in opposite directions. Each corrugation of the sheet is made with back concave elements, which are located at the intersection of parallel lines with the edges of the corrugations. On the corrugations along parallel lines, at the points of their intersection with the ribs of the corrugations, transverse cuts are made, and at each of the cuts are placed concave elements in the form of triangles with bases equal to the length of the cut, with the vertices located on the ribs of the corrugations, and bent in such a way that the inflection lines are located on the back-concave ribs of the corrugations, and incisions with the back-concave elements are also made on the corrugations from the back of the sheet. Parallel lines intersecting the ribs of the corrugations in the places where the concave elements are executed are located at an angle of 60-90 ° to the ribs of the corrugations. Between the corrugated sheets are perforated sheets or nets. The disadvantages of the known nozzles are the complexity of manufacture and low efficiency on media characterized by increased contamination and prone to the formation of sediment, which is associated with the presence of back concave elements, sheet perforated and mesh material between corrugated sheets, which contribute to the deposition of contaminants on the surface of such elements, their clogging and lower nozzle performance.

Наиболее близким к предлагаемой конструкции аналогом является контактное устройство для тепломассообменных процессов, состоящее из развернутых по отношению друг к другу пакетов, выполненных из вертикально ориентированных листов с выступами, образующими каналы между листами для прохода контактирующих фаз, причем в месте соединения листов в единый пакет толщина листа удвоена, а на внутренней поверхности каналов имеются перегородки, расположенные на расстоянии друг от друга по всей высоте контактного устройства под некоторым углом к плоскости, перпендикулярной плоскости листа. Недостатком рассматриваемой конструкции является высокое гидравлическое сопротивление, металлоемкость насадки и возможность проскока газа через центральную зону каналов насадки.The closest analogue to the proposed design is a contact device for heat and mass transfer processes, consisting of packages deployed relative to each other, made of vertically oriented sheets with protrusions that form channels between the sheets for passage of the contacting phases, and at the junction of the sheets into a single package the sheet thickness doubled, and on the inner surface of the channels there are partitions located at a distance from each other over the entire height of the contact device at an angle to oskosti perpendicular to the plane of the sheet. The disadvantage of this design is the high hydraulic resistance, metal consumption of the nozzle and the possibility of gas leakage through the central zone of the nozzle channels.

Задача, решение на которой направлена заявленная полезная модель, заключается в повышении эффективности массообменных процессов при высоких нагрузках по газу при сравнительно низких энергетических затратах на проведение процесса.The problem, the solution of which the claimed utility model is directed, is to increase the efficiency of mass transfer processes at high gas loads with relatively low energy costs for the process.

Данная задача решается за счет того, что заявленное контактное устройство с закрученным движением потоков для тепло- и массообменных процессов состоит из вертикально ориентированных профилированных пластин соединенных между собой, причем пластины профилированы и соединены таким образом, чтобы образовывать систему вертикальных каналов шестиугольной формы, в каждом канале установлены профилированные перегородки перпендикулярно плоскости пластины под некоторым углом к оси канала, а в перегородках выполнены отверстия.This problem is solved due to the fact that the claimed contact device with a swirling movement of flows for heat and mass transfer processes consists of vertically oriented profiled plates interconnected, and the plates are profiled and connected so as to form a system of vertical channels of a hexagonal shape in each channel profiled partitions are installed perpendicular to the plane of the plate at an angle to the channel axis, and holes are made in the partitions.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков является более высокая эффективность работы контактного устройства из-за устранения «проскока» газа канале, низкое гидравлическое сопротивление, благодаря изогнутой форме перегородок и снижение металлоемкости конструкции.The technical result provided by the given set of features is a higher efficiency of the contact device due to the elimination of the "leakage" of the gas channel, low hydraulic resistance due to the curved shape of the partitions and reduced metal consumption of the structure.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:The essence of the utility model is illustrated by drawings, which depict:

На фиг.1. - разрез собранного контактного устройства с перегородками;In figure 1. - section of the assembled contact device with partitions;

На фиг.2 - одиночная профилированная пластина с установленными перегородками;Figure 2 - single profiled plate with installed partitions;

На фиг.3. - вид спереди на пластину с перегородками.In figure 3. - front view of the plate with partitions.

Предлагаемое контактное устройство состоит из профилированных пластин 1 и 2, соединенных между собой таким образом, чтобы образовывались вертикальные каналы шестиугольной формы. В каждом канале под некоторым углом к оси канала устанавливаются профилированные перегородки 3. В каждой перегородке для облегчения конструкции выполнены отверстия 4.The proposed contact device consists of profiled plates 1 and 2, interconnected so as to form vertical channels of a hexagonal shape. In each channel, at some angle to the axis of the channel, profiled partitions 3 are installed. In each partition, holes 4 are made to facilitate the construction.

Устройство работает следующим образом: жидкости подается в аппарат сверху, распределяется по каналам контактного устройства и стекает вниз по стенкам каналов в виде пленки под действием гравитационных сил. Газ поступает в аппарат снизу, распределяется по сечению и движется вверх по каналам, контактируя с нисходящей пленкой жидкости. Благодаря наличию в канале перегородок, установленных под углом к его оси, газ приобретает закрученное движение. Это приводит дополнительной турбулизации газового потока, увеличению времени контакта фаз и повышению эффективности процесса. Выполнение отверстий в перегородках приводит к уменьшению веса и стоимости конструкции и дополнительно турбулизирует пленку жидкости.The device works as follows: the liquid is supplied to the device from above, distributed through the channels of the contact device and flows down the walls of the channels in the form of a film under the action of gravitational forces. Gas enters the apparatus from below, is distributed over the cross section, and moves upward through the channels, in contact with the descending liquid film. Due to the presence in the channel of partitions installed at an angle to its axis, the gas acquires a swirling motion. This leads to additional turbulization of the gas stream, an increase in the contact time of the phases and an increase in the efficiency of the process. Making holes in the partitions reduces the weight and cost of the structure and additionally turbulizes the liquid film.

Claims

1. Contact device with a swirling movement of flows for heat and mass transfer processes, consisting of vertically oriented profiled plates interconnected, characterized in that the plates are profiled and connected in such a way as to form a system of vertical channels of a hexagonal shape.

2. A contact device with swirling movement of flows for heat and mass transfer processes according to claim 1, characterized in that each channel has profiled partitions perpendicular to the plane of the plate at an angle to the axis of the channel.

3. The contact device with a swirling movement of flows for heat and mass transfer processes according to claim 2, characterized in that the openings are made in the partitions.