RU181327U1

RU181327U1 - CORNER-VITCHED NOZZLE FOR MASS TRANSFER MACHINES

Info

Publication number: RU181327U1
Application number: RU2018111334U
Authority: RU
Inventors: Римма Борисовна Тукаева; Виталий Геннадьевич Афанасенко; Динар Ильдарович Исмагилов; Юлия Сергеевна Ковшова
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2018-07-10

Abstract

Полезная модель относится к конструкциям массообменных колпачковых тарелок для систем пар-жидкость, предназначенных для процесса ректификации, и может найти применение в химической, нефтехимической, газовой, пищевой и других смежных отраслях промышленности.Полезная модель направлена на повышение устойчивой работы насадки при изменении расхода сплошной фазы и увеличение интенсивности процесса массопередачи.Указанная задача решается за счет того, что в насадке, состоящей из расположенных на определенном расстоянии друг от друга по высоте в шахматном порядке горизонтальных рядов равнобоких уголков со щелями в вершинах, установленных с зазором друг с другом и имеющих отбойные пластины с плавно изогнутой вниз кромкой, расположенные между рядами уголков над их вершинами, нижние кромки уголков соединены горизонтальными промежуточными пластинами с отверстиями.The utility model relates to the design of mass transfer cap plates for steam-liquid systems intended for the rectification process and can be used in chemical, petrochemical, gas, food, and other related industries. A useful model is aimed at increasing the stable operation of the nozzle when the flow rate of the continuous phase and an increase in the intensity of the mass transfer process. This problem is solved due to the fact that in the nozzle, consisting of located at a certain distance from each other at in a checkerboard pattern of horizontal rows of isosceles of corners with slots at the vertices, installed with a gap with each other and having bump plates with a smoothly curved down edge located between rows of corners above their vertices, the lower edges of the corners are connected by horizontal intermediate plates with holes.

Description

Полезная модель относится к массообменным устройствам колонных аппаратов для систем газ (пар) - жидкость и может быть использована, например, в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.The utility model relates to mass transfer devices of column apparatus for gas (steam) - liquid systems and can be used, for example, in the chemical, petrochemical and other industries.

Известна насадка для массообменных аппаратов, включающая ряды чередующихся наклонных в противоположные стороны элементов, расположенных по высоте в шахматном порядке, отличающаяся тем, что она составлена из равнобоких уголков, причем кромки полок соседних в ряду уголков, перпендикулярных к полкам уголков нижерасположенного ряда, образуют с ними щели (патент РФ №2094113 «Уголковая насадка для массообменных аппаратов»).Known nozzle for mass transfer apparatus, comprising rows of alternating staggered elements in opposite directions arranged in staggered height, characterized in that it is composed 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 with them slots (RF patent No. 2094113 "Angled nozzle for mass transfer apparatus").

В данной насадке обеспечивается одновременное струйно-противоточное течение через щели, пленочное течение вдоль контактных полок и турбулизация фаз между полками под вершинами уголков.In this nozzle, a simultaneous jet-countercurrent flow through the slots, a film flow along the contact shelves and phase turbulence between the shelves under the tops of the corners are ensured.

Недостатком данной насадке является то, что при уменьшении расхода фаз нарушается пленочное и струйное течение фаз, что вызывает неравномерность потоков по поперечному сечению и снижение эффективности процесса массобмена.The disadvantage of this nozzle is that with a decrease in the flow rate of the phases, the film and jet flow of phases is disturbed, which causes uneven flows over the cross section and a decrease in the efficiency of the mass transfer process.

Наиболее близкой по достигаемому эффекту является 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 (патент РФ на полезную модель №137480 «Насадка для массообменной колонны»).The closest effect to be achieved is the nozzle for mass transfer apparatus, which includes rows of alternating staggered elements opposite in opposite directions, arranged in a checkerboard pattern, consisting of equal-sided corners, with the edges of the shelves of adjacent corners perpendicular to the shelves of the corners of the downstream row forming with them gap, while between the elements arranged in a checkerboard pattern, there is a baffle plate with a smoothly curved edge down (RF patent for utility model No. 137480 "Nozzle for mas exchange columns ").

Недостатком данной насадки является неустойчивая (нестабильная) работа при изменении расходов фаз, обусловленная тем, что при уменьшении расхода фаз нарушается пленочное и струйное течение фаз, а также нет элементов, которые способствовали бы слиянию капель сплошной фазы с последующим редиспергированием и обновление поверхности фаз, а также препятствовали бы проскоку газовой фазы через щелевые зазоры, предназначенные для прохода жидкой фазы. Это ведет к неравномерности потоков по поперечному сечению и снижению эффективности процесса массообмена.The disadvantage of this nozzle is unstable (unstable) work when changing the flow rate of the phases, due to the fact that with a decrease in the flow rate of the phases, the film and jet flow of phases is disturbed, and there are no elements that would contribute to the merging of drops of the continuous phase with subsequent redispersion and updating of the phase surface, and would also prevent the passage of the gas phase through the slit gaps intended for the passage of the liquid phase. This leads to uneven flows over the cross section and a decrease in the efficiency of the mass transfer process.

Целью полезной модели является создание нового устройства - уголково-ситчатой насадки для массообменных аппаратов с достижением технического результата: повышение устойчивой работы насадки при изменении расхода сплошной фазы.The purpose of the utility model is to create a new device - a corner-sieve nozzle for mass transfer apparatuses with the achievement of a technical result: increasing the stable operation of the nozzle when the flow rate of the continuous phase changes.

Указанная цель достигается тем, что в насадке, состоящей из расположенных на определенном расстоянии друг от друга по высоте в шахматном порядке горизонтальных рядов равнобоких уголков со щелями в вершинах, установленных с зазором друг с другом и имеющих отбойные пластины с плавно изогнутой вниз кромкой, расположенные между рядами уголков над их вершинами, согласно полезной модели нижние кромки уголков соединены горизонтальными промежуточными пластинами с отверстиями.This goal is achieved by the fact that in the nozzle, consisting of horizontal rows of equal-sided corners located at a certain distance from each other in a checkerboard pattern with slots at the vertices, installed with a gap with each other and having baffle plates with a smoothly curved down edge located between rows of corners above their vertices, according to a utility model, the lower edges of the corners are connected by horizontal intermediate plates with holes.

На фиг. 1 показана конструкция уголково-ситчатой насадки.In FIG. 1 shows the construction of a corner-screen nozzle.

На фиг. 2 представлен поперечный разрез блока насадки.In FIG. 2 is a cross-sectional view of a nozzle block.

На фиг. 3 изображен узел А (фиг. 2) со схемой движения потоков фаз.In FIG. 3 shows a node A (Fig. 2) with a diagram of the motion of the phase flows.

Уголково-ситчатая насадка состоит из горизонтальных рядов уголков 1 со щелями 2 в вершинах, отбойных пластин 3 с отогнутыми вниз кромками и горизонтальных промежуточных пластин 4 с отверстиями 5.The angle-sieve nozzle consists of horizontal rows of corners 1 with slots 2 at the vertices, baffle plates 3 with bent down edges and horizontal intermediate plates 4 with holes 5.

Насадка работает следующим образом.The nozzle works as follows.

Жидкая фаза, попадая в насадку, пленкой стекает по наклонной полке уголка 1 к горизонтальной пластине 4 с отверстиями 5, установленной между уголками. Благодаря наличию промежуточной горизонтальной пластины 4 образуется слой сплошной фазы, которая затем, проходя через отверстия этой пластины, диспергируется и соприкасается с потоком газовой фазы, которая поднимается вверх, проходя через щели в вершинах уголков и ударяясь об отбойные пластины 3.The liquid phase, falling into the nozzle, flows down the film along the inclined shelf of the corner 1 to the horizontal plate 4 with holes 5 installed between the corners. Due to the presence of an intermediate horizontal plate 4, a continuous phase layer is formed, which, then, passing through the holes of this plate, is dispersed and comes into contact with the gas phase flow, which rises up, passing through the cracks in the corners and striking the bump plates 3.

В результате установки дополнительной промежуточной ситчатой пластины 4 при уменьшении расхода жидкой фазы, традиционно сопровождаемое неравномерным (струйным) растеканием жидкости по поверхности наклонных пластин уголков, снижением площади поверхности контакта фаз и, соответственно, уменьшением интенсивности массообмена, происходит сбор жидкой фазы, что ведет к выравниванию потока жидкой фазы по поперечному сечению аппарата, улучшению гидродинамической обстановки в аппарате и снижению продольного перемешивания. Кроме того, наличие отверстий в промежуточной пластине способствует дополнительному диспергированию сплошной фазы и непрерывному обновлению поверхности контакта фаз по высоте насадки.As a result of the installation of an additional intermediate sieve plate 4 with a decrease in the flow rate of the liquid phase, traditionally accompanied by uneven (jet) spreading of liquid over the surface of the inclined plate of the corners, a decrease in the area of the contact surface of the phases and, accordingly, a decrease in the intensity of mass transfer, the collection of the liquid phase occurs, which leads to equalization the flow of the liquid phase over the cross section of the apparatus, improving the hydrodynamic situation in the apparatus and reducing longitudinal mixing. In addition, the presence of holes in the intermediate plate contributes to the additional dispersion of the continuous phase and the continuous updating of the contact surface of the phases along the height of the nozzle.

Таким образом, разработанная конструкция стабилизирует работу насадки при различных расходах жидкой фазы и повышает эффективность массообменных процессов.Thus, the developed design stabilizes the nozzle at various flow rates of the liquid phase and increases the efficiency of mass transfer processes.

Claims

Corner-sieve nozzle, including horizontal rows of equal-sided corners located at a certain distance from each other in a checkerboard pattern with slots at the vertices, installed with a gap with each other and having baffle plates with a smoothly curved down edge located between rows of corners above their vertices characterized in that the lower edges of the corners are connected by intermediate horizontal plates with holes.