RU139117U1 - Регулярная ленточно-винтовая насадка - Google Patents
Регулярная ленточно-винтовая насадка Download PDFInfo
- Publication number
- RU139117U1 RU139117U1 RU2012149534/05U RU2012149534U RU139117U1 RU 139117 U1 RU139117 U1 RU 139117U1 RU 2012149534/05 U RU2012149534/05 U RU 2012149534/05U RU 2012149534 U RU2012149534 U RU 2012149534U RU 139117 U1 RU139117 U1 RU 139117U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- corrugations
- angle
- nozzle
- tape
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Регулярная насадка для ректификационных колонн, состоящая из центрального стержня и цилиндрических слоев, намотанных из гофрированных перфорированных или сетчатых лент таким образом, что гофры соседних слоев направлены под углом друг к другу с образованием винтовых пересекающихся между собой каналов для прохода пара, причем угол наклона канала к оси колонны и высота гофр могут отличаться от слоя к слою.
Description
Изобретение относится к технологическому оборудованию массообменных колонн и, в частности, к регулярным насадкам ректификационных колонн. Наиболее перспективно использование предлагаемой насадки для ректификации жидкостей с целью разделения на фракции.
Известна и широко применяется насадка Зульцера, содержащая пакеты из вертикальных гофрированных перфорированных или сетчатых листов из нержавеющей стали или другого инертного материала, в которой в каждом пакете листы параллельны, гофры соседних листов наклонены друг относительно друга, между гофрированными листами могут прокладываться плоские, в листах могут выполняться отверстия. (Б.М.Андреев и др.. Разделение стабильных изотопов физико-химическими методами. М, Энергоатомиздат, 1982, стр.52).
Недостатком этой конструкции является нетехнологичность изготовления, вызванная наличием большого количества отдельных гофрированных листов относительно небольших размеров, а также тем, что крайние к стенке каналы упираются в стенку и не участвуют в работе, а также большим количеством горизонтальных стыков между составляющими пакетами, в которых нарушается процесс массообмена.
За прототип выберем регулярную рулонную ленточно-винтовую насадку. (Патент RU №2424052 «Регулярная рулонная ленточно-винтовая насадка» авт. И.Л.Селиваненко, К.Д.Суворкин, приоритет 24.09.2009 г.). Регулярная насадка для ректификационных колонн состоит из цилиндрических рулонов требуемой длины, составленных слоями поочередно из гофрированной микросетки и плоской микросетки с образованием между собой винтовых каналов для прохода пара. Техническая задача заключается в улучшении эксплуатационных характеристик прототипа.
Техническая задача достигается тем, что регулярная насадка для ректификационных колонн состоит из центрального стержня и цилиндрических слоев, намотанных из гофрированных перфорированных или сетчатых лент таким образом, что гофры лент соседних цилиндрических слоев направлены под углом друг к другу с образованием винтовых пересекающихся между собой каналов для прохода пара, причем угол наклона канала к оси колонны и высота гофра могут отличаться от слоя к слою.
Отличие заявляемого изобретения от прототипа состоит в отсутствии слоев из плоских листов. На первый взгляд, предлагаемое решение пародоксально - плоский слой является разделителем перекрещивающихся каналов для потоков пара и увеличивает площадь поверхности контакта жидкой и газообразной фаз. Именно поэтому авторами и был получен патент на прототип. Однако результаты экспериментов показали преимущество заявляемой насадки перед прототипом по пропускной способности и ВЭТС. Видимо, это связано с неодинаковым стеканием пленки жидкости по плоскому и гофрированному слоям, более эффективному массообмену в отсутствие разделителя между слоями, увеличению сечения каналов.
Насадка устроена следующим образом. Насадка выполняется из гофрированных лент. Гофры в общем случае направлены под углом α к оси ленты. (Рис.1, 2, 3).
α - угол наклона гофр к оси ленты, β - угол намотки ленты (зависит от расстояния слоя от оси колонны и ширины ленты), γ - угол наклона гофр к оси колонны.
На осевой стержень (1) намотан 1-й цилиндрический слой из гофрированной ленты (2). (Рис.2). Края ленты (2) закреплены на стержне (1) одним из известных способов. На 1-й слой намотан 2-й (3). Края ленты 2-го слоя закреплены на 1-м. (В данном примере направление намотки 2-го слоя противоположно 1-му, в общем случае направления намотки предыдущего и последующего слоя могут совпадать, если это позволяет обеспечить необходимый угол наклона гофр к оси колонны). В изображенном на рис.2 примере 1-й слой намотан против часовой стрелки, 2-й слой намотан по часовой стрелке, 3-й слой(4) намотан против часовой стрелки.
Угол γ наклона гофр к оси колонны зависит от угла гофрирования ленты α и угла намотки ленты β.
Варьируя угол гофрирования и угол намотки (изменяя ширину ленты), для каждого слоя мы можем подобрать требуемый угол γ наклона каналов к оси колонны. На рис.3а, б приведены примеры намотки слоя для α=90 (гофры направлены перпендикулярно оси ленты) и α - 0 (гофры параллельны оси ленты). Угол у наклона гофр к оси колонны равен соответственно β и 90 - β.
Гофры каждого слоя направлены под углом к гофрам соседнего слоя, поэтому слои соприкасаются ребрами гофр. При намотке цилиндрических слоев гофрированные ленты в каждом слое могут либо примыкать вплотную виток к витку либо образовывать небольшие зазоры Δ. (5) для равномерного перераспределения потока пара в каналах граничащих слоев. Гофры соседних витков ленты в случае намотки без зазора не обязательно совпадают, т.е. каналы одного и того же слоя могут переходить друг в друга, при этом общая площадь сечения каналов одного слоя неизменна.
Намотка слоя может производиться сразу несколькими лентами. На рис.3 в приведен пример намотки слоя 3-мя лентами.
Сопротивление потоку пара каждого слоя зависит от кривизны и длины каналов и скорости потока пара. Углы наклона каналов к оси колонны подбираются из условия одинакового гидравлического сопротивления каждого цилиндрического слоя при эксплуатационном давлении и скорости потока пара в процессе ректификации.
Каналы образуют пространственную структуру, причем жидкость равномерно стекает по гофрированным поверхностям сверху вниз, перераспределяясь между каналами и слоями под действием капиллярных сил, а поток пара проходит по винтовым каналам, равномерно обтекая пленку жидкости по всему объему насадки. Количество слоев определяется диаметром колонны и выбранной высотой гофр.
Насадка технологична в изготовлении, т.к. колонны или царги колонн любого требуемого диаметра и длины наматываются из гофрированных лент относительно небольшой ширины.
Насадка по сравнению с прототипом менее материалоемка.
Результаты проведенных сравнительных испытаний предлагаемой насадки, прототипа по патенту RU и насадки Зульцера приведены в Прил. 1. Данные получены при разделении протия и дейтерия методом ректификации воды при давлении 0.2 атм и нагрузке 2000 кг/м2 час. По результатам испытаний эксплуатационные характеристики заявленной насадки превосходят как прототип, так и насадку Зульцера, причем Высота Эквивалентной Теоретической Ступени (ВЭТС) предлагаемой насадки в 2,7 раза меньше, чем насадки Зульцера.
Регулярная насадка для ректификационных колонн, состоящая из центрального стержня и цилиндрических слоев, намотанных из гофрированных перфорированных или сетчатых лент таким образом, что гофры лент соседних цилиндрических слоев направлены под углами друг к другу с образованием винтовых пересекающихся между собой каналов для прохода пара, причем угол наклона канала к оси колонны и высота гофр могут отличаться от слоя к слою.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1.
Результаты сравнительных испытаний регулярных насадок - прототипа, Зульцера и предлагаемой ленточно-винтовой при разделении дейтерия и трития методом ректификации воды при давлении 0.2 атм.
Прототип | Насадка Зульцера | Предлагаемая | |
Предельная пропускная способность (кг/м2 час.). | 5450 | 5420 | 6520 |
ВЭТС (см) при нагрузке 2000 кг/м2 час. | 10 | 24 | 9 |
Claims (1)
- Регулярная насадка для ректификационных колонн, состоящая из центрального стержня и цилиндрических слоев, намотанных из гофрированных перфорированных или сетчатых лент таким образом, что гофры соседних слоев направлены под углом друг к другу с образованием винтовых пересекающихся между собой каналов для прохода пара, причем угол наклона канала к оси колонны и высота гофр могут отличаться от слоя к слою.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012149534/05U RU139117U1 (ru) | 2012-11-21 | 2012-11-21 | Регулярная ленточно-винтовая насадка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012149534/05U RU139117U1 (ru) | 2012-11-21 | 2012-11-21 | Регулярная ленточно-винтовая насадка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU139117U1 true RU139117U1 (ru) | 2014-04-10 |
Family
ID=50436121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012149534/05U RU139117U1 (ru) | 2012-11-21 | 2012-11-21 | Регулярная ленточно-винтовая насадка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU139117U1 (ru) |
-
2012
- 2012-11-21 RU RU2012149534/05U patent/RU139117U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0707885B1 (en) | Structured packing with improved capacity for rectification systems | |
US2047444A (en) | Packing for fractionating columns and the like | |
US3285587A (en) | Exchange tower | |
CN102355945B (zh) | 用于对流体进行净化的方法和设备 | |
JP2014509250A (ja) | 構造化されたパッキングを使用する熱交換型蒸留塔 | |
RU139117U1 (ru) | Регулярная ленточно-винтовая насадка | |
AU2018279004A1 (en) | Tray for exchange column comprising gas chimneys surmounted by hats with a streamlined profile | |
CN102008935B (zh) | 一种锯齿形波纹填料及其应用 | |
WO2014092857A1 (en) | Structured packing and method | |
CN105771873A (zh) | 一种高效传质的规整填料 | |
RU2608526C1 (ru) | Короткослоевая насадка | |
US20170050168A1 (en) | Packing element for a structured packing with specific mounting clips | |
JP2004298872A (ja) | ストラクチャードパッキングエレメント、その組立体、及びそれを用いた交換塔充填区画、交換塔、低温空気分離方法 | |
RU2424052C2 (ru) | Регулярная рулонная ленточно-винтовая насадка | |
CN203899191U (zh) | 一种精馏塔 | |
CN109569493B (zh) | 填料及填料塔 | |
JP5661215B1 (ja) | 規則充填物 | |
CN111659149A (zh) | 精馏塔、精馏系统及其用途 | |
CN205002288U (zh) | 一种圆柱型蓄能装置均匀布水装置 | |
RU154002U1 (ru) | Проволочная насадка для массообменных колонн | |
Cai | Pour Point Density Estimations for Packed Columns with Structured Packings | |
RU190583U1 (ru) | Кольцеобразная насадка для осуществления процессов тепло- и массообмена | |
RU2461406C2 (ru) | Массообменное контактное устройство для взаимодействия жидкости и газа | |
RU2808088C1 (ru) | Установка и способ эффективного производства структурированного насадочного элемента с пересекающимися каналами | |
CN113559817B (zh) | 用于形成规整填料的波纹丝网片、规整填料和精馏塔 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140124 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20160920 |
|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20201122 |