RU17011U1

RU17011U1 - REGULAR NOZZLE FOR MULTI-EXCHANGE MACHINES

Info

Publication number: RU17011U1
Application number: RU2000114968/20U
Authority: RU
Inventors: М.И. Фарахов; В.В. Елизаров; Ш.Ф. Газизов; Г.П. Ашихмин; В.Г. Шамсутдинов; Г.М. Макаров; Г.Ш. Гайфутдинов; Г.Л. Ильясов
Original assignee: ООО Инженерно-внедренческий центр "Инжехим"; Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим"
Priority date: 2000-06-15
Filing date: 2000-06-15
Publication date: 2001-03-10

Abstract

Регулярная насадка для массобменных аппаратов, выполненная в виде пакета из сдвоенных лент, одна из которых имеет треугольные гофры, отличающаяся тем, что на боковых поверхностях гофр выполнены лепестки в виде круговых сегментов, при этом хорды сегментов смежных гофр расположены под углом друг к другу.A regular nozzle for mass transfer apparatus, made in the form of a package of double ribbons, one of which has triangular corrugations, characterized in that the petals in the form of circular segments are made on the side surfaces of the corrugations, while the chords of the segments of adjacent corrugations are located at an angle to each other.

Description

МКИ BOID 53/20MKI BOID 53/20

РЕГУЛЯРНАЯ НАСАДКА ДЛЯ МАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ.REGULAR NOZZLE FOR MASS TRANSFER APPARATUS.

Полезная модель относится к конструкциям насадок для проведения массообменных процессов и может быть применена в массообменных аппаратах для химической, нефтехимической, спиртовой и других отраслях промышленности.The utility model relates to nozzle designs for mass transfer processes and can be used in mass transfer apparatuses for the chemical, petrochemical, alcohol and other industries.

Существуют различные конструкции насадок для массообменных аппаратов. Известна насадка в виде пакета вертикальных гофрированных листов с параллельными гофрами, выполненными эквидистантно с острыми углами при вершинах, при этом гофры заходят друг за друга у смежных листов /1/.There are various designs of nozzles for mass transfer apparatus. Known nozzle in the form of a package of vertical corrugated sheets with parallel corrugations made equidistant with sharp angles at the vertices, while the corrugations go one after another at adjacent sheets / 1 /.

В другой конструкции насадка содержит сдвоенные полосы, выполненные с треугольными и прямоугольными гофрами, при этом треугольные гофры заходят в прямоугольные так, что их вершины касаются середины основания прямоугольных гофр, а вершины прямоугольных гофр касаются середины сторон треугольных гофр 121.In another design, the nozzle contains double strips made with triangular and rectangular corrugations, while triangular corrugations go into rectangular so that their vertices touch the middle of the base of the rectangular corrugations, and the vertices of the rectangular corrugations touch the middle of the sides of the triangular corrugations 121.

Другие авторы предлагают насадку выполненную из полос, сложенных в пакеты, с гофрами треугольной и трапецеидальной формы, при этом полосы попарно соединены так, что гофры треугольной формы входят в гофры трапецеидальной формы, причем гофры каждой пары полос расположены под углом к гофрам соседней пары /3/.Other authors propose a nozzle made of strips folded into packages with triangular and trapezoidal corrugations, while the strips are paired so that the triangular corrugations enter the trapezoidal corrugations, and the corrugations of each pair of strips are located at an angle to the corrugations of the adjacent pair / 3 /.

Однако эти конструкции не обеспечивают высокой эффективности массообмена, особенно при значительном изменении нагрузок по фазам, сложны в изготовлении и эксплуатации.However, these designs do not provide high mass transfer efficiency, especially with a significant change in phase loads, and are difficult to manufacture and operate.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой конструкции является насадка для массообменных аппаратов, содержащая сдвоенные гофрированные ленты, при этом одна из лент выполнена с пилообразными вырезами, при отношении высоты выреза к ширине ленты 0,07-0,3 /4/.Closest to the technical nature of the proposed design is a nozzle for mass transfer apparatus containing double corrugated tapes, while one of the tapes is made with sawtooth cutouts, with a ratio of the height of the cut to the width of the tape 0.07-0.3 / 4 /.

Такая конструкция, по мнению авторов, может повысить эффективность массопередачи за счет равномерного перераспределения потоков и усиления турбулизации фаз. Однако предлагаемая насадка не обеспечивает высокую эффективность массообмена, ввиду того, что жидкая фаза на пилообразных вырезах формируется преимущественно в виде струй и капель, а не пленок. Но, как показано многочисленными исследованиями последних лет, именно пленочное течение жидкой фазы обеспечивает высокие массообменные харакгеристики насадки, низкие значения уноса жидкости и пониженное гидравлическое сопротивление. В основу полезной модели поставлена задача создания такой конструкцииSuch a design, according to the authors, can increase the mass transfer efficiency due to the uniform redistribution of flows and increased phase turbulence. However, the proposed nozzle does not provide high mass transfer efficiency, due to the fact that the liquid phase on the sawtooth cuts is formed mainly in the form of jets and drops, rather than films. But, as shown by numerous studies of recent years, it is the film flow of the liquid phase that provides high mass transfer characteristics of the nozzle, low values of fluid entrainment and reduced hydraulic resistance. The utility model is based on the task of creating such a design

насадки, которая способствовала бы увеличению эффективности работы за счет создания благоприятных гидродинамических условий, а также была технологична в изготовлении.nozzles, which would contribute to an increase in work efficiency by creating favorable hydrodynamic conditions, and was also technologically advanced in manufacturing.

Поставленная задача решается конструкцией насадки, образованной сдвоенными лентами, одна из которых имеет гофры треугольной формы, на сторонах гофров выполнены лепестки в виде круговых сегментов, при этом хорды сегментов смежных сторон гофров расположены под углом друг к другуThe problem is solved by the design of the nozzle formed by double ribbons, one of which has triangular corrugations, petals in the form of circular segments are made on the sides of the corrugations, while the chords of the segments of the adjacent sides of the corrugations are angled to each other

Такое конструктивное выполнение насадки за счет формы и ориентации отогнутых лепестков обеспечивает как осевую, так и радиальную и касательную составляющие скорости газовой фазы, что приводит к ее дополнительной ее турбулизации и повышению массообменных характеристик процесса. Сплошная лента служит для формирования обновленной межфазной поверхности из жидкости выносимой на ее поверхность потоком газа из сегментных отверстий, образованных при отгибе лепестков. Кроме того, чередование плоских и гофрированных лент обеспечивает жесткость пакету насадки, что позволяет выполнять ее их тонкого материала.Все это позволяет достичь высоких рабочихSuch a constructive implementation of the nozzle due to the shape and orientation of the bent petals provides both axial and radial and tangential components of the velocity of the gas phase, which leads to its additional turbulization and increase the mass transfer characteristics of the process. A continuous tape serves to form an updated interfacial surface from a fluid carried to its surface by a gas stream from segmented openings formed during the bending of the petals. In addition, the alternation of flat and corrugated tapes provides rigidity to the nozzle package, which makes it possible to carry out their thin material. All this allows to achieve high working

характеристик насадки, таких как высокий свободный объем, низкое значение высоты эквивалентной теоретической тарелке, расширить диапазон эффективной работы полезной модели при изменении нагрузок по фазам.nozzle characteristics, such as high free volume, low height value equivalent to a theoretical plate, expand the range of effective operation of the utility model when changing phase loads.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана предлагаемая насадка, вид спереди, на фиг. 2-вид с торца.The utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows the proposed nozzle, front view, in FIG. 2-side view.

Насадка выполнена в виде пакета, образованного лентами 1 и 2. На боковых поверхностях треугольных гофров ленты 1 выполнены лепестки 3 в виде круговых сегментов. При этом хорды 4 у смежных гофров наклонены друг к другу. Ориентация лепестков каждого последующего слоя насадки противоположна предыдущей, что исключает поперечное смещение газового потока по ходу его движения.The nozzle is made in the form of a package formed by tapes 1 and 2. On the side surfaces of the triangular corrugations of the tape 1, petals 3 are made in the form of circular segments. At the same time, chords 4 of adjacent corrugations are inclined to each other. The orientation of the petals of each subsequent layer of the nozzle is opposite to the previous one, which eliminates the lateral displacement of the gas stream in the direction of its movement.

Насадка работает следующим образом: газовая фаза, двигаясь по аппарату снизу вверх проходит через слой насадки и контактирует с жидкостью, стекающей по насадки в виде пленки, отдельных струй и капель.The nozzle works as follows: the gas phase, moving through the apparatus from the bottom up passes through the layer of the nozzle and is in contact with the liquid flowing down the nozzle in the form of a film, individual jets and drops.

При прохождении по вертикальным каналам, образованных гофрами, поток газовой фазы регулярно рассекается отогнутыми лепестками и направляется в сегментные отверстия, образованные на поверхности лент при отгибе лепестков. При этом газовые струи постоянно меняют свою траекторию и скорость, сталкиваются между собой, за счет чего достигается дополнительная турбулизация потока газа.When passing through the vertical channels formed by the corrugations, the gas phase flow is regularly dissected by the bent petals and directed into the segmental openings formed on the surface of the ribbons when the petals are bent. At the same time, gas jets constantly change their trajectory and speed, collide with each other, due to which additional turbulization of the gas flow is achieved.

Жидкость подается на слой насадки сверху. Она стекает по боковой поверхности лент в виде пленки. Достигая кромок сегментных лепестков гофрированных лент и нижних кромок сплошных лент жидкая фаза формируется в виде пленки и встречается с турбулизованными струями газовой фазы.Liquid is supplied to the nozzle layer from above. It flows down the side surface of the tapes in the form of a film. Reaching the edges of the segment lobes of the corrugated tapes and the lower edges of the continuous tapes, the liquid phase is formed in the form of a film and meets with turbulent jets of the gas phase.

При этом происходит постоянное обновление поверхности контакта фаз и увеличивается эффективность процесса массообмена.In this case, a constant updating of the contact surface of the phases occurs and the efficiency of the mass transfer process increases.

При работе насадки сегментные отверстия будут периодически перекрываться пленкой жидкости . При этом образуется дополнительная двухсторонняя поверхность контакта фаз, что обеспечивает высокуюDuring the operation of the nozzle, the segment openings will periodically be blocked by a film of liquid. In this case, an additional two-sided phase contact surface is formed, which ensures high

- 2эффе1сгивность массообмена, а большой свободный объем насадки препятствует захлебыванию.- 2effectiveness of mass transfer, and the large free volume of the nozzle prevents flooding.

При этом жидкость будет распределяться по всему объему аппарата в виде пленок, формируемых на кромках лепестков и краев лент, чему способствует форма лепестков в виде круговых сегментов. Это обеспечивает эффективную работу насадки в условиях низкой плотности орошения.In this case, the liquid will be distributed throughout the apparatus in the form of films formed on the edges of the petals and the edges of the ribbons, which is facilitated by the shape of the petals in the form of circular segments. This ensures the effective operation of the nozzle in conditions of low density irrigation.

Проведенные испытания опытно-промышленной партии насадки показали ее высокие технологические характеристики даже при очень низких плотностях орошения (менее 0,3 ).The tests of the pilot batch of the nozzle showed its high technological characteristics even at very low irrigation densities (less than 0.3).

Предлагаемая полезная модель насадки позволяет изготовить ее методом штамповки из листового материала, что обеспечивает низкую себестоимость ее изготовления.The proposed utility model of the nozzle allows it to be made by stamping from sheet material, which ensures low cost of its manufacture.

Источники информации, принятые во внимание.Sources of information taken into account.

1.А.с. СССР №1634306, В01 J 19/30,1989.1.A.S. USSR No. 1634306, B01 J 19 / 30.1989.

2.А.с. СССР №1777949, В01 J 19/32,1990.2.A.s. USSR No. 1777949, B01 J 19 / 32,1990.

3.А.с. СССР №1368011, В01 D 53/20,1986.3.A.S. USSR No. 1368011, B01 D 53 / 20.1986.

4.А.с. СССР №1230654, 801 D 53/20,1983г4.A.S. USSR No. 1230654, 801 D 53 / 20.1983g

Claims

A regular nozzle for mass transfer apparatus, made in the form of a package of double ribbons, one of which has triangular corrugations, characterized in that the petals in the form of circular segments are made on the side surfaces of the corrugations, while the chords of the segments of adjacent corrugations are located at an angle to each other.