RU152293U1 - HORIZONTAL HEADER AND HEAT AND MASS EXCHANGE UNIT - Google Patents
HORIZONTAL HEADER AND HEAT AND MASS EXCHANGE UNIT Download PDFInfo
- Publication number
- RU152293U1 RU152293U1 RU2014128250/06U RU2014128250U RU152293U1 RU 152293 U1 RU152293 U1 RU 152293U1 RU 2014128250/06 U RU2014128250/06 U RU 2014128250/06U RU 2014128250 U RU2014128250 U RU 2014128250U RU 152293 U1 RU152293 U1 RU 152293U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- mass transfer
- transfer apparatus
- grooves
- horizontal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
1. Горизонтальный насадочный тепломассообменный аппарат, характеризующийся тем, что включает корпус с распределителем жидкости и насадкой, причем в качестве насадки используются вертикально установленные металлические листы с горизонтальным гофрированием в несколько рядов, причем каждый ряд гофр сдвинут относительно соседнего ряда гофр, за счет чего между соседними в рядах гофрами образованы щели, а распределитель жидкости выполнен в виде горизонтально расположенной над насадкой плиты с параллельными направлению движения газа пазами, ширина которых находится в соотношении δ≤b≤1,5δ, где b - ширина пазов, δ - высота гофр элемента насадки, причем элементы насадки установлены в пазы распределителя жидкости, а для подачи орошающей жидкости на насадку, в некоторых местах пазов выполнены расширения.2. Горизонтальный насадочный тепломассообменный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что расширения пазов могут иметь форму сегмента круга.3. Горизонтальный насадочный тепломассообменный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что расширения пазов могут иметь форму прямоугольника.4. Горизонтальный насадочный тепломассообменный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что расширения пазов могут иметь форму прямоугольника со скругленными углами.5. Горизонтальный насадочный тепломассообменный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что расширения пазов могут иметь форму трапеции.6. Горизонтальный насадочный тепломассообменный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что расширения пазов могут быть расположены симметрично относительно продольной оси паза.7. Горизонтальный насадочный тепломассообменный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что расш�1. Horizontal packing heat and mass transfer apparatus, characterized in that it includes a housing with a liquid distributor and a nozzle, moreover, vertically mounted metal sheets with horizontal corrugation in several rows are used as nozzles, with each row of corrugations shifted relative to the adjacent row of corrugations, due to which between neighboring cracks are formed in the rows of corrugations, and the liquid distributor is made in the form of a plate horizontally located above the nozzle with parallel groove gas and, the width of which is in the ratio δ≤b≤1.5δ, where b is the width of the grooves, δ is the height of the corrugation of the nozzle element, and the nozzle elements are installed in the grooves of the fluid distributor, and for supplying irrigation fluid to the nozzle, in some places of the grooves extensions. 2. A horizontal nozzle heat and mass transfer apparatus according to claim 1, characterized in that the groove extensions can be in the form of a circle segment. The horizontal nozzle heat and mass transfer apparatus according to claim 1, characterized in that the groove extensions can be in the form of a rectangle. 4. A horizontal nozzle heat and mass transfer apparatus according to claim 1, characterized in that the groove extensions can be in the form of a rectangle with rounded corners. 5. The horizontal nozzle heat and mass transfer apparatus according to claim 1, characterized in that the expansion of the grooves can be in the form of a trapezoid. 6. The horizontal nozzle heat and mass transfer apparatus according to claim 1, characterized in that the groove extensions can be located symmetrically with respect to the longitudinal axis of the groove. 7. The horizontal nozzle heat and mass transfer apparatus according to claim 1, characterized in that
Description
Настоящее изобретение относится к области тепломассообменной аппаратуры и может быть использовано в различных отраслях промышленности и энергетики, например в качестве абсорбера, скруббера или градирни.The present invention relates to the field of heat and mass transfer equipment and can be used in various industries and energy, for example, as an absorber, scrubber or cooling tower.
Из существующего уровня техники известен горизонтальный абсорбер, включающий цилиндрический корпус с патрубками подвода и отвода контактирующих фаз, входную и выходную вертикальные поперечные перегородки с сегментными вырезами, установленные между ними горизонтальную опорно-распределительную решетку, ороситель, сепаратор, секционирующие перегородки, продольные вертикальные боковые перегородки (RU 2022627 С1, опубл. 15.11.1994). Недостатком данного технического решения является значительный унос капельной жидкости, т.к. поток газа, двигаясь снизу вверх, на выходе из слоя насадки проходит через зону орошения, где подхватывает мелкие капли жидкости, распыляемые из оросителя на насадку, и уносит их из абсорбера.A horizontal absorber is known from the prior art, including a cylindrical body with nozzles for supplying and discharging the contacting phases, inlet and outlet vertical transverse partitions with segment cutouts, a horizontal support distribution grid installed between them, an irrigator, a separator, sectional partitions, and longitudinal vertical side partitions ( RU 2022627 C1, publ. 15.11.1994). The disadvantage of this technical solution is the significant ablation of the droplet liquid, because the gas flow, moving from bottom to top, at the exit of the nozzle layer passes through the irrigation zone, where it picks up small drops of liquid sprayed from the irrigator onto the nozzle and carries them away from the absorber.
Также известна градирня, содержащая корпус, снабженная вентилятором, водосборником с патрубком отвода воды в нижней части корпуса, оросителем, водораспределителем и водоуловителем. (RU 2155919 С2, опубл. 10.09.2000). Недостатком данного технического решения является наличие зазора между водораспределителем и верхним слоем оросителя (насадки) и как следствие байпасное течение воздуха в этом зазоре, из-за чего увеличивается высота градирни. Также, недостатком данной конструкции является значительный унос капельной жидкости из-за того, что воздух проходя через факел распыла форсунок, при этом подхватывает и уносит из аппарата мелкие капли жидкости. Кроме того, форсунки не позволяют достичь равномерного орошения всей поверхности оросителя (насадки), так как факел распыла имеет коническую форму, а продольное сечение градирни представляет собой прямоугольник, из-за чего часть поверхности насадки будет орошаться несколькими соседними форсунками, а часть - только одной.Also known is a cooling tower comprising a casing equipped with a fan, a water collector with a water outlet pipe in the lower part of the casing, an irrigator, a water distributor and a water catcher. (RU 2155919 C2, publ. 10.09.2000). The disadvantage of this technical solution is the presence of a gap between the water distributor and the top layer of the sprinkler (nozzle) and, as a result, the bypass air flow in this gap, which increases the height of the tower. Also, the drawback of this design is the significant entrainment of droplet liquid due to the fact that air passing through the spray nozzle, while it picks up and carries away small drops of liquid from the apparatus. In addition, the nozzles do not allow uniform irrigation of the entire surface of the sprinkler (nozzle), since the spray torch has a conical shape, and the longitudinal section of the tower is a rectangle, because of which part of the nozzle surface will be irrigated by several adjacent nozzles, and part by only one .
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является создание компактного тепломассообменного аппарата с малым уносом орошающей жидкости и с равномерным орошением поверхности насадки.The problem to which the invention is directed is the creation of a compact heat and mass transfer apparatus with low ablation of irrigation fluid and with uniform irrigation of the nozzle surface.
Данная задача решается за счет того, что горизонтальный насадочный тепломассообменный аппарат включает корпус с распределителем жидкости и насадкой, причем в качестве насадки используются вертикально установленные металлические листы с горизонтальным гофрированием в несколько рядов, причем каждый ряд гофр сдвинут относительно соседнего ряда гофр, за счет чего между соседними в рядах гофрами образованы щели, а распределитель жидкости выполнен в виде горизонтально расположенной над насадкой плиты с параллельными направлению движения газа пазами, ширина которых находится в соотношении δ≤b≤1,5δ, где b - ширина пазов, δ - высота гофр элемента насадки, причем элементы насадки установлены в пазы распределителя жидкости, а для подачи орошающей жидкости на насадку, в некоторых местах пазов выполнены расширения.This problem is solved due to the fact that the horizontal nozzle heat and mass transfer apparatus includes a housing with a liquid distributor and a nozzle, moreover, vertically mounted metal sheets with horizontal corrugation in several rows are used as nozzles, with each row of corrugations shifted relative to the adjacent row of corrugations, due to which between slots are formed in adjacent corrugations in the rows, and the liquid distributor is made in the form of a plate horizontally located above the nozzle with parallel directions of movement gas grooves, the width of which is in the ratio δ≤b≤1.5δ, where b is the width of the grooves, δ is the height of the corrugation of the nozzle element, and the nozzle elements are installed in the grooves of the liquid distributor, and for supplying irrigating liquid to the nozzle, in some places of the grooves extensions made.
Расширения пазов могут иметь форму сегмента круга.Groove extensions can take the form of a circle segment.
Расширения пазов могут иметь форму прямоугольника.The groove extensions can be in the shape of a rectangle.
Расширения пазов могут иметь форму прямоугольника со скругленными углами.The expansion of the grooves may be in the form of a rectangle with rounded corners.
Расширения пазов могут иметь форму трапеции.Groove extensions can be trapezoidal.
Расширения пазов могут быть расположены симметрично относительно продольной оси паза.The expansion of the grooves can be located symmetrically relative to the longitudinal axis of the groove.
Расширения пазов могут быть расположены в шахматном порядке относительно продольной оси паза.The groove extensions can be staggered relative to the longitudinal axis of the groove.
В нижней части аппарата элементы насадки могут быть зафиксированы в опорной плите, конструкция которой аналогична распределителю жидкости.In the lower part of the apparatus, the nozzle elements can be fixed in a base plate, the design of which is similar to a liquid distributor.
Достигаемый технический результат заключается в уменьшение уноса жидкости из аппарата газовым потоком и равномерном распределении жидкости по насадке.The technical result achieved is to reduce the entrainment of fluid from the apparatus by the gas flow and the uniform distribution of fluid over the nozzle.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:The invention is illustrated by drawings, which depict:
На фиг. 1 - общий вид горизонтального насадочного тепломассообменного аппарата,In FIG. 1 is a general view of a horizontal packed heat and mass transfer apparatus,
На фиг. 2 - общий вид единичного элемента насадки;In FIG. 2 - General view of a single element of the nozzle;
На фиг. 3 - общий вид оросителя с расширениями пазов в виде сегмента круга;In FIG. 3 is a general view of an irrigator with groove extensions in the form of a circle segment;
На фиг. 4 - общий вид оросителя с расширениями пазов в виде прямоугольника;In FIG. 4 - a general view of the irrigator with the extensions of the grooves in the form of a rectangle;
На фиг. 5 - общий вид оросителя с расширениями пазов в виде прямоугольника со скругленными углами;In FIG. 5 is a general view of the sprinkler with groove extensions in the form of a rectangle with rounded corners;
На фиг. 6 - общий вид оросителя с расширениями пазов в виде трапеции;In FIG. 6 is a general view of an irrigator with groove extensions in the form of a trapezoid;
На фиг. 7 - общий вид оросителя с расширениями пазов в виде сегмента круга, расположенными симметрично относительно продольной оси паза;In FIG. 7 is a general view of the sprinkler with groove extensions in the form of a circle segment, located symmetrically relative to the longitudinal axis of the groove;
Горизонтальный насадочный тепломассообменный аппарат включает корпус 1 с распределителем жидкости 2 и насадкой 3, причем в качестве насадки 3 используются вертикально установленные металлические листы с горизонтальным гофрированием в несколько рядов, причем каждый ряд гофр сдвинут относительно соседнего ряда гофр, за счет чего между соседними в рядах гофрами 4 и 5 образованы щели 6, а распределитель жидкости 2 выполнен в виде горизонтально расположенной над насадкой плиты с параллельными направлению движения газа пазами 7, ширина которых находится в соотношении δ≤b≤1,5δ, где b - ширина пазов, δ - высота гофр элемента насадки, причем элементы насадки установлены в пазы 7 распределителя жидкости 2, а для подачи орошающей жидкости на насадку 3, в некоторых местах пазов выполнены расширения 8.The horizontal nozzle heat and mass transfer apparatus includes a
Расширения пазов имеют форму сегмента круга.The groove extensions are in the shape of a circle segment.
Расширения пазов имеют форму прямоугольника.The groove extensions are in the shape of a rectangle.
Расширения пазов имеют форму прямоугольника со скругленными углами.The groove extensions are rectangular in shape with rounded corners.
Расширения пазов имеют форму трапеции.The expansion of the grooves are in the form of a trapezoid.
Расширения пазов расположены симметрично относительно продольной оси паза.The expansion of the grooves are located symmetrically relative to the longitudinal axis of the groove.
Расширения пазов расположены в шахматном порядке относительно продольной оси паза.The groove extensions are staggered relative to the longitudinal axis of the groove.
В нижней части аппарата элементы насадки зафиксированы в опорной плите, конструкция которой аналогична распределителю жидкости.In the lower part of the apparatus, the nozzle elements are fixed in a base plate, the design of which is similar to a liquid distributor.
Достигаемый технический результат заключается как в уменьшении уноса жидкости из аппарата газовым потоком, так как в аппарате отсутствует зона орошения, а жидкость подается непосредственно на насадку в виде пленки, так и в равномерном распределении жидкости по насадке, так как расход жидкости из всех отверстий распределителя жидкости приблизительно одинаковый и пропорциональный высоте столба жидкости над распределителем жидкости.Achievable technical result consists both in reducing the entrainment of fluid from the apparatus by the gas flow, since the apparatus does not have an irrigation zone, and the fluid is supplied directly to the nozzle in the form of a film, and in the uniform distribution of fluid throughout the nozzle, since the fluid flow from all openings of the liquid distributor approximately the same and proportional to the height of the liquid column above the liquid distributor.
Работает устройство следующим образом. Поток газа движется в аппарате горизонтально через насадку. Жидкость подается на распределитель жидкости сверху и образует на нем слой жидкости определенной высоты. Подача жидкости на насадку осуществляется при ее гравитационном отекании через отверстия, образованные расширениями пазов и элементами насадки. Из отверстий жидкость вытекает в виде отдельных струй и на определенной высоте при достаточной плотности орошения струи смыкаются, образуя сплошную пленку жидкости. Частично, жидкость при отекании по насадке перетекает с одной стороны элемента насадки на другую, за счет чего увеличивается перемешивание в пленке жидкости и следовательно интенсивность массообмена в жидкости. При этом количество брызг мало, так как жидкость попадает из распределителя жидкости непосредственно на насадку и между насадкой и распределителем жидкости не образуется зона орошения с витающими в воздухе частицами жидкости. Процесс тепломассообмена между газом и жидкостью происходит на поверхности пленки жидкости, стекающей по насадке. Стекая по впадинам и выступам гофр на поверхности насадки, жидкость, повторяя форму гофр, образует на границе с газом волновую поверхность с множеством волн. За счет наличия волн увеличивается поверхность тепломассообмена между газом и жидкостью по сравнению с гладкой поверхностью пленки жидкости, стекающей в ламинарном режиме по гладкой вертикальной поверхности. Выполнение гофр на насадке в несколько рядов, со сдвигом соседних рядов гофр друг относительно друга, позволяет лучше удерживать жидкость на насадке от ее смещения под воздействием напора газового потока. Стекающая с насадки жидкость удаляется из нижней части аппарата, где также поддерживается слой жидкости некоторой высоты. Поток газа после контакта с пленкой жидкости выводится из аппарата.The device operates as follows. The gas flow in the apparatus moves horizontally through the nozzle. The liquid is supplied to the liquid distributor from above and forms a layer of liquid of a certain height on it. The fluid is supplied to the nozzle during its gravitational swelling through the holes formed by the expansion of the grooves and the elements of the nozzle. From the holes, the liquid flows in the form of separate jets and at a certain height with a sufficient density of irrigation, the jets are closed, forming a continuous film of liquid. Partially, the fluid, when swelling along the nozzle, flows from one side of the nozzle element to the other, thereby increasing mixing in the liquid film and, consequently, the intensity of mass transfer in the liquid. In this case, the amount of spray is small, since the liquid enters from the liquid distributor directly onto the nozzle and between the nozzle and the liquid distributor no irrigation zone with liquid particles floating in the air is formed. The process of heat and mass transfer between gas and liquid occurs on the surface of a liquid film flowing down the nozzle. Flowing down into the hollows and protrusions of the corrugations on the surface of the nozzle, the liquid, repeating the shape of the corrugations, forms a wave surface with many waves at the boundary with the gas. Due to the presence of waves, the heat and mass transfer surface between the gas and the liquid increases in comparison with the smooth surface of the liquid film flowing down in a laminar mode along a smooth vertical surface. The implementation of the corrugations on the nozzle in several rows, with the shift of adjacent rows of corrugations relative to each other, allows you to better keep the liquid on the nozzle from its displacement under the influence of the pressure of the gas stream. The liquid flowing from the nozzle is removed from the lower part of the apparatus, where a layer of liquid of a certain height is also supported. The gas flow after contact with the liquid film is removed from the apparatus.
Высота слоя жидкости на насадке должна быть минимальной, но достаточной, чтобы жидкость стекала через все отверстия, и на распределителе жидкости не образовывалось сухих пятен. Зависимость высоты слоя жидкости на распределителе жидкости от расхода жидкости и площади всех отверстий определяется по формуле:The height of the liquid layer on the nozzle should be minimal, but sufficient so that the liquid flows through all the openings and no dry spots form on the liquid distributor. The dependence of the height of the liquid layer on the liquid distributor on the flow rate and the area of all holes is determined by the formula:
где h - высота слоя жидкости на насадке, м; L - расход жидкости, м3/с; nотв - число отверстий; F - площадь одного отверстия, м2; g - ускорение свободного падения, м/с2; µ - безразмерный коэффициент расхода из отверстия. Коэффициент µ представляет собой отношение действительного расхода жидкости из отверстия к тому расходу, который имел бы место при отсутствии гидравлического сопротивления и сжатия струи в отверстии. Он зависит от формы отверстия и критерия Рейнольдса жидкости в отверстии и находится опытным путем. В первом приближении, коэффициент µ можно принять равным коэффициенту расхода из круглого отверстия, который находится в диапазоне от 0,6 до 0,67 [Френкель Н.З. Гидравлика. - М.: ГЭИ, 1956. - с. 337, табл. 20-1].where h is the height of the liquid layer on the nozzle, m; L is the fluid flow rate, m 3 / s; otv n - number of holes; F - one hole area, m 2; g is the acceleration of gravity, m / s 2 ; µ is the dimensionless coefficient of discharge from the hole. Coefficient μ represents the ratio of the actual flow rate of the fluid from the hole to the flow rate that would occur if there were no hydraulic resistance and compression of the jet in the hole. It depends on the shape of the hole and the Reynolds criterion for the liquid in the hole and is found experimentally. In a first approximation, the coefficient µ can be taken equal to the coefficient of flow from a round hole, which is in the range from 0.6 to 0.67 [N. Frenkel Hydraulics. - M.: SEI, 1956. - p. 337, tab. 20-1].
Таким образом, заявленный насадочный тепломассообменный аппарат позволяет проводить процесс тепломассообмена при меньшем уносе жидкости из аппарата газовым потоком, и равномерном распределении жидкости по насадке.Thus, the claimed packed heat and mass transfer apparatus allows the process of heat and mass transfer with less entrainment of fluid from the apparatus by the gas stream, and uniform distribution of fluid over the nozzle.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014128250/06U RU152293U1 (en) | 2014-07-10 | 2014-07-10 | HORIZONTAL HEADER AND HEAT AND MASS EXCHANGE UNIT |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014128250/06U RU152293U1 (en) | 2014-07-10 | 2014-07-10 | HORIZONTAL HEADER AND HEAT AND MASS EXCHANGE UNIT |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU152293U1 true RU152293U1 (en) | 2015-05-20 |
Family
ID=53297668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014128250/06U RU152293U1 (en) | 2014-07-10 | 2014-07-10 | HORIZONTAL HEADER AND HEAT AND MASS EXCHANGE UNIT |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU152293U1 (en) |
-
2014
- 2014-07-10 RU RU2014128250/06U patent/RU152293U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2014279983C1 (en) | Distribution plate for gas/liquid contact colume with secondary distribution system | |
| TWI665423B (en) | Cooling tower water distribution system | |
| RU2403961C1 (en) | Method and device to distribute fluid | |
| RU2462675C1 (en) | Design of ejection cooling tower, and method of organisation of heat and mass exchange process | |
| US8348246B2 (en) | Fluid distribution system | |
| RU152293U1 (en) | HORIZONTAL HEADER AND HEAT AND MASS EXCHANGE UNIT | |
| RU193253U1 (en) | SELF-DISTRIBUTED LIQUID VAPOR COOLING FAN | |
| RU2635726C2 (en) | Cooling tower sprinkler unit | |
| RU2549277C1 (en) | Steam and water heater | |
| RU2461406C2 (en) | Mass exchange contact device for interaction of fluid and gas | |
| RU2596076C2 (en) | Spray grid for dropping zones or spraying | |
| RU169760U1 (en) | ABSORBER | |
| RU179836U1 (en) | WET GAS CLEANING DEVICE | |
| RU2452550C1 (en) | Fluid collector for mass exchangers and separators | |
| RU2265782C1 (en) | Heat-exchanger with honeycomb members | |
| CN109046225A (en) | A kind of filler tower structure | |
| RU212644U1 (en) | SPRAYING DEVICE | |
| RU2294790C1 (en) | Foam mass-exchange apparatus | |
| RU2336931C1 (en) | Heat-and-mass exchanger for wet clearing | |
| RU187324U1 (en) | CONTACT DEVICE WITH GAS AND LIQUID INJET-FILM INTERACTION | |
| RU2341746C1 (en) | Air cooler | |
| RU166480U1 (en) | JET FILM COOLING COOLER | |
| RU2526381C1 (en) | Stage tray for mass exchange gas-fluid processes | |
| RU2480699C2 (en) | Heat and mass exchange equipment with combined scheme of interaction of gas and liquid flows | |
| RU65777U1 (en) | DROP FILTER |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150711 |