RU137480U1

RU137480U1 - MASS EXCHANGE COLUMN NOZZLE

Info

Publication number: RU137480U1
Application number: RU2013125352/05U
Authority: RU
Inventors: Альмир Фанилович Хайруллин; Владимир Александрович Кузнецов
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2014-02-20

Abstract

Насадка для массообменных аппаратов, включающая ряды чередующихся наклонных в противоположные стороны элементов, расположенных по высоте в шахматном порядке, состоящая из равнобоких уголков, причем кромки полок соседних в ряду уголков, перпендикулярных к полкам уголков нижерасположенного ряда, образуют с ними щели, при этом между элементами, расположенными в шахматном порядке, имеется отбойная пластина с плавно изогнутой кромкой вниз.A nozzle for mass transfer apparatus, comprising rows of alternating staggered elements opposite in opposite directions, arranged in a checkerboard pattern, consisting of equal-angled corners, the edges of the shelves of adjacent corners in a row of corners perpendicular to the shelves of the corners of the lower row, form gaps with them, while between the elements staggered, there is a baffle plate with a smoothly curved edge down.

Description

Полезная модель относится к устройствам для осуществления процесса массообмена между газовой и жидкой средами, которое может быть использовано, например, в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.The utility model relates to devices for carrying out the process of mass transfer between gas and liquid media, which can be used, for example, in the chemical, petrochemical and other industries.

Известна блочная регулярная насадка, получившее название уголковой. Содержащая периодические горизонтальные ряды с равнобокими уголками, расположенные углами вверх, причем кромки полок соседних в ряду уголков образуют с полками при вершине уголков ниже расположенного ряда щели. [Патент РФ №2094113 Уголковая насадка для массообменных аппаратов. Фетисов В.И., Абдуллин А.З., Панов А.К., Бакиев А.В. Опубл. 1997. бюл. №30].Known block regular nozzle, called the corner. Containing periodic horizontal rows with equal-sided corners located upward angles, the edges of the shelves of adjacent corners in a row forming with shelves at the apex of the corners below the row of slots. [RF patent No. 2094113 angle nozzle for mass transfer apparatus. Fetisov V.I., Abdullin A.Z., Panov A.K., Bakiev A.V. Publ. 1997. bull. No. 30].

Недостатком данной насадки является то, что не полностью обеспечивает контактное взаимодействие жидкого, газового потоков при их противоточном движении. Что обусловлено, в одновременном использовании для контакта фаз эффектов, возникающих при струйно-противоточном течении фаз через щели, при их пленочном течении вдоль наклонных полок, а также при турбулизации фаз и объеме между полками под вершинами уголков. Подобное взаимодействие между фазами должным образом не интенсифицирует процесс массопередачи.The disadvantage of this nozzle is that it does not fully provide contact interaction of liquid, gas flows during their countercurrent movement. This is due to the simultaneous use of phase-contact effects that arise during the jet-countercurrent flow of phases through slits, during their film flow along inclined shelves, as well as during phase turbulence and the volume between the shelves at the tops of corners. Such an interaction between the phases does not properly intensify the mass transfer process.

Наиболее близкой по достигаемому эффекту является уголковая насадка модифицированной конструкции, содержащая насадочные элементы, кроме щелевых зазоров, имели щелевые отверстия шириной 5 мм, расположенных в вершине уголка. Состоит из периодически расположенных прямоугольных пластин, образующих уголковый элемент со щелью при вершине, расположенных углами вверх, причем кромки пластин вышерасположенного ряда образует с пластинами нижерасположенного ряда зазоры, а соотношение ширины щели при вершине уголка и ширины зазора равно 1:5. [Патент РФ №2229928 Контактное устройство для массообменных аппаратов. Фетисов В.И., Шулаев Н.С., Панов А.К., Тимофеев А.А., Флид М.Р., Тимашев А.П., Абдуллин А.З.].The closest to the achieved effect is the angled nozzle of a modified design containing nozzle elements, in addition to slotted gaps, had slotted holes 5 mm wide located at the apex of the corner. It consists of periodically arranged rectangular plates that form a corner element with a slit at the apex, angled upward, and the edges of the plates of the upper row form gaps with the plates of the lower row, and the ratio of the width of the gap at the apex of the corner and the width of the gap is 1: 5. [RF patent No. 2229928 Contact device for mass transfer apparatus. Fetisov V.I., Shulaev N.S., Panov A.K., Timofeev A.A., Flid M.R., Timashev A.P., Abdullin A.Z.].

Недостатком данной конструкции является то, что не все контактные поверхности омываются жидкой фазой, чтобы избежать появления мест, в которых могут накапливаться и откладываться загрязняющие примеси, с целью обеспечения способности насадки к самоочищению. Следовательно, не достаточным образом реализуется струйно-противоточное взаимодействие жидкой фазы с газовым потоком при течении через щелевые зазоры, создаваемые между элементами насадочного слоя.The disadvantage of this design is that not all contact surfaces are washed by the liquid phase in order to avoid the appearance of places where contaminants can accumulate and be deposited, in order to ensure the self-cleaning ability of the nozzle. Consequently, the jet-countercurrent interaction of the liquid phase with the gas stream is not implemented sufficiently when flowing through the gap gaps created between the elements of the packed layer.

Целью полезной модели является повышение качества массообмена на контактном устройстве за счет достижения равномерного распределения паровой и жидкой фаз по всей площади тарелки.The purpose of the utility model is to improve the quality of mass transfer on the contact device by achieving a uniform distribution of vapor and liquid phases over the entire area of the plate.

Технический результат достигается в насадке для массообменных аппаратов, включающей ряды чередующихся наклонных в противоположные стороны элементов, расположенных по высоте в шахматном порядке, состоящей из равнобоких уголков, причем кромки полок соседних в ряду уголков, перпендикулярных к полкам уголков нижерасположенного ряда, образуют с ними щели, при этом между элементами, расположенными в шахматном порядке, устанавливается отбойная пластина с плавно изогнутой кромкой вниз.The technical result is achieved in the nozzle for mass transfer apparatus, which includes rows of alternating staggered elements opposite in opposite directions, arranged in checkerboard height, consisting of equal-sided corners, with the edges of the shelves of adjacent corners in a row perpendicular to the shelves of the corners of the downstream row form gaps with them, in this case, between the elements arranged in a checkerboard pattern, a baffle plate with a smoothly curved edge down is installed.

Регулярная насадка состоит из периодических рядов элементов, каждый элемент насадки составлен из двух уголков без вершин 1, расположенных так, что один является зеркальным отражением другого относительно горизонтали с образованием периодических рядов щелевых зазоров 3, и между ними устанавливается отбойная пластина 2 с плавно отогнутой кромкой вниз, в соответствии с фиг.1.A regular nozzle consists of periodic rows of elements, each nozzle element is composed of two angles without vertices 1, located so that one is a mirror image of the other relative to the horizontal with the formation of periodic rows of slotted gaps 3, and between them a baffle plate 2 with a smoothly bent edge down , in accordance with figure 1.

Работа насадки разработанной конструкции как устройства, обеспечивающего контактное взаимодействие жидкого и газового потоков при их противоточном движении, осуществляется следующим образом.The nozzle of the developed design as a device that provides contact interaction of liquid and gas flows during their countercurrent movement is as follows.

Жидкая фаза подается из сетевого водопровода, которая регулируется вентилем и измеряется ротаметром, на орошение в верхней части массоббменной секции. Распределение происходит с помощью оросителя, равномерно попадая на поверхности пластин 1 и изогнутых отбойников 2. Таким образом, жидкая фаза равномерно растекается по наружным плоскостям уголковых элементов до нижних рядов.The liquid phase is supplied from the mains water supply, which is regulated by a valve and measured by a rotameter, for irrigation in the upper part of the mass transfer section. The distribution is carried out using the sprinkler, evenly falling on the surface of the plates 1 and curved chippers 2. Thus, the liquid phase evenly spreads along the outer planes of the corner elements to the lower rows.

Одновременно подается газовая фаза из баллона, которая регулируется вентилем и измеряется ротаметром. Газовая фаза распределяется, равномерно с помощью оросителя, попадая в щелевые зазоры 3, которые образуют пластины 1. Таким образом, по мере течения жидкой фазы по высоте насадочного слоя происходит чередующая смена режимов взаимодействия с противоточно-движущейся газовой фазой. При соприкосновении струи жидкой фазы с потоком газа возникает эффект их взаимной диспергации, за которым следует перемешивание фаз, создавая зону эффективного контакта фаз. За счет отбойной пластины с отогнутой кромкой вниз турбулизация фазовых потоков и эффективность перемешивания увеличивается, соответственно достигается равномерное распределение паровой и жидкой фаз по всей площади тарелки. Что и повышает качество массообмена на контактном устройстве.At the same time, the gas phase is supplied from the cylinder, which is regulated by a valve and measured by a rotameter. The gas phase is distributed evenly using the sprinkler, falling into the slotted gaps 3, which form the plate 1. Thus, as the liquid phase flows along the height of the nozzle layer, an alternating change in the interaction regimes with the countercurrent-moving gas phase occurs. When the liquid phase jet contacts the gas stream, the effect of their mutual dispersion occurs, followed by phase mixing, creating a zone of effective phase contact. Due to the baffle plate with the bent edge down, the turbulence of the phase flows and the mixing efficiency are increased, respectively, a uniform distribution of vapor and liquid phases over the entire area of the plate is achieved. Which improves the quality of mass transfer on the contact device.

Claims

A nozzle for mass transfer apparatus, comprising rows of alternating staggered elements opposite in opposite directions, arranged in a checkerboard pattern, consisting of equal-angled corners, the edges of the shelves of adjacent corners in a row of corners perpendicular to the shelves of the corners of the lower row, form gaps with them, while between the elements staggered, there is a baffle plate with a smoothly curved edge down.