RU189422U1 - NOZZLE FOR HEAT AND MASS-EXCHANGE PROCESSES - Google Patents

NOZZLE FOR HEAT AND MASS-EXCHANGE PROCESSES Download PDF

Info

Publication number
RU189422U1
RU189422U1 RU2019105890U RU2019105890U RU189422U1 RU 189422 U1 RU189422 U1 RU 189422U1 RU 2019105890 U RU2019105890 U RU 2019105890U RU 2019105890 U RU2019105890 U RU 2019105890U RU 189422 U1 RU189422 U1 RU 189422U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotation
outer ring
heat
height
mass transfer
Prior art date
Application number
RU2019105890U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Борисович Голованчиков
Наталья Андреевна Прохоренко
Николай Анатольевич Меренцов
Сергей Александрович Фоменков
Дарья Андреевна Лепехина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority to RU2019105890U priority Critical patent/RU189422U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU189422U1 publication Critical patent/RU189422U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/30Loose or shaped packing elements, e.g. Raschig rings or Berl saddles, for pouring into the apparatus for mass or heat transfer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

Предлагаемое техническое решение относится к насадкам, применяемых в колонных аппаратах, прежде всего для проведения тепло- и массообменных процессов ректификации, и может найти применение в химической, нефтехимической, энергетической, металлургической, пищевой, фармакологической и других отраслях промышленности, а также в экологических процессах разделения нефтешламов, отработанных растворов углеводородов, растворителей и других веществ для их разделения и очистки на молекулярном уровне.Техническим результатом предлагаемой конструкции насадки для тепло- и массообменных процессов ректификации является увеличение производительности.Технический результат достигается тем, что насадка для тепло- и массообменных процессов выполнена в виде расположенных одно внутри другого и соединенных посредством двух пружин тел вращения, имеющих форму цилиндрических поверхностей, внутреннее тело вращения расположено на расстоянии от наружного тела вращения, выполненного в виде колец Рашига, и уложенных упорядоченно в ряды, при этом отношение наружного диаметра внутреннего тела вращения к внутреннему диаметру наружного кольца равно 0,7, а внутреннее тело вращения выполнено равномерно перфорированным из материала, обладающего эффектом памяти, и соединено с наружным кольцом на верхнем торце, причем наружное кольцо выполнено из того же материала, обладающего эффектом памяти, что и внутренне тело вращения, а отношение высоты внутреннего тела вращения к высоте наружного кольца в горячем рабочем состоянии.The proposed solution relates to nozzles used in column apparatus, primarily for heat and mass transfer processes of distillation, and can be used in chemical, petrochemical, energy, metallurgical, food, pharmacological and other industries, as well as in environmental separation processes oil sludge, waste solutions of hydrocarbons, solvents and other substances for their separation and purification at the molecular level. The technical result of the proposed Nozzles for heat and mass transfer processes of rectification is an increase in productivity. at a distance from the outer body of rotation, made in the form of Raschig rings, and arranged in rows in an orderly manner, with the ratio of the outer diameter of the inner body rotation to the inner diameter of the outer ring is 0.7, and the inner body of rotation is made uniformly perforated from a material with a memory effect and is connected to the outer ring on the upper end, and the outer ring is made of the same material with a memory effect as the the body of rotation, and the ratio of the height of the internal body of rotation to the height of the outer ring in a hot working condition.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к насадкам, применяемых в колонных аппаратах, прежде всего для проведения тепло- и массообменных процессов ректификации, и может найти применение в химической, нефтехимической, энергетической, металлургической, пищевой, фармакологической и других отраслях промышленности, а также в экологических процессах разделения нефтешламов, отработанных растворов углеводородов, растворителей и других веществ для их разделения и очистки на молекулярном уровне.The proposed solution relates to nozzles used in column apparatus, primarily for heat and mass transfer processes of distillation, and can be used in chemical, petrochemical, energy, metallurgical, food, pharmacological and other industries, as well as in environmental separation processes oil sludge, waste solutions of hydrocarbons, solvents and other substances for their separation and purification at the molecular level.

Известна насадка для тепло- и массообменных процессов, выполненная в виде расположенных одно внутри другого и соединенных тел вращения, имеющих форму цилиндрических поверхностей, и внутреннее тело вращения расположено на расстоянии от наружного тела вращения, при этом тела вращения выполнены в виде колец Рашига и соединены на торцовых частях посредством не менее двух пружин, а отношение наружного диаметра внутреннего кольца равно 0,7, а отношение их высот лежит в пределах:Known nozzle for heat and mass transfer processes, made in the form located one inside the other and connected rotation bodies having the form of cylindrical surfaces, and the internal rotation body is located at a distance from the external rotation body, while the rotation bodies are made in the form of Raschig rings and are connected to end parts by means of at least two springs, and the ratio of the outer diameter of the inner ring is 0.7, and the ratio of their heights lies within:

Figure 00000001
Figure 00000001

где h и Н - соответственно высоты внутреннего и наружного колец (Описание полезной модели к патенту РФ №148733, B01J 19/00, 2014 г.).where h and H are respectively the heights of the inner and outer rings (Description of the utility model to the patent of the Russian Federation No. 148733, B01J 19/00, 2014).

К недостаткам этой конструкции относится постоянство поверхности обоих тел вращения, выполненных в виде колец Рашига, что не позволяет регулировать поверхности тепло- и массопередачи между паром и жидкостью и не позволяет получать постоянно высокую концентрацию легколетучего компонента в паре на выходе из колонны, а значит снижает производительность по этому компоненту и всей конструкции в целом.The disadvantages of this design include the constancy of the surface of both bodies of revolution, made in the form of Raschig rings, which does not allow to regulate the surface heat and mass transfer between steam and liquid and does not allow to obtain a constantly high concentration of the volatile component in the steam at the outlet of the column, and therefore reduces performance on this component and the whole structure.

Известна насадка для тепло- и массообменных процессов, выполненная в виде расположенных одно внутри другого и соединенных посредством двух пружин тел вращения, имеющих форму цилиндрических поверхностей, и внутреннее тело вращения расположено на расстоянии от наружного тела вращения, выполненного в виде колец Рашига и уложенных упорядоченно в ряды, при этом отношение наружного диаметра внутреннего тела вращения к внутреннему диаметру наружного кольца равно 0,7, а отношение их высот лежит в пределах:Known nozzle for heat and mass transfer processes, made in the form located one inside the other and connected by means of two springs of rotation bodies having the form of cylindrical surfaces, and the internal rotation body is located at a distance from the external rotation body made in the form of Raschig rings and arranged in order rows, while the ratio of the outer diameter of the internal body of rotation to the inner diameter of the outer ring is 0.7, and the ratio of their heights lies within:

Figure 00000002
Figure 00000002

где h и Н - соответственно высоты внутреннего и наружного кольца, причем внутреннее тело вращения выполнено равномерно перфорированным с положительной плавучестью в рабочей жидкости соединено с наружным кольцом на нижнем кольце. (Описание полезной модели к патенту РФ №162267, B01J 19/30, 2016 г.).where h and H are the heights of the inner and outer rings, respectively, with the inner body of rotation uniformly perforated with positive buoyancy in the working fluid connected to the outer ring on the lower ring. (Description of the utility model to the patent of the Russian Federation No. 162267, B01J 19/30, 2016).

Недостатком данной насадки для тепло- и массообменных процессов относится постоянная величина поверхностей кольца Рашига и внутреннего тела вращения, что в процессе ректификации не позволяет изменять величину этих поверхностей при изменении температуры пара жидкости. Это ухудшает скорость тепло- и массообменных процессов и снижает концентрацию легколетучего компонента в паре на выходе из колонны, а значит уменьшает производительность по этому компоненту.The disadvantage of this nozzle for heat and mass transfer processes is the constant value of the surfaces of the Raschig ring and the internal body of rotation, which during the rectification process does not allow changing the size of these surfaces when the vapor temperature of the liquid changes. This impairs the rate of heat and mass transfer processes and reduces the concentration of the volatile component in the steam at the outlet of the column, and therefore reduces the performance of this component.

Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявленному объекту и принятому за прототип является насадка для тепло- и массообменных процессов, выполненная в виде расположенных одно внутри другого и соединенных посредством двух пружин тел вращения, имеющих форму цилиндрических поверхностей, внутреннее тело вращения расположено на расстоянии от наружного тела вращения, выполненного в виде колец Рашига и уложенных упорядоченно в ряды, при этом отношение наружного диаметра внутреннего тела вращения к внутреннему диаметру наружного кольца равно 0,7, а внутреннее тело вращения выполнено равномерно перфорированным, отличающееся тем, что внутреннее тело вращения выполнено из материала, обладающего эффектом памяти, и соединено с наружным кольцом на верхнем торце, а отношение высоты внутреннего тела вращения к высоте наружного кольца лежит в пределах:The closest technical solution for the combination of features to the claimed object and adopted for the prototype is a nozzle for heat and mass transfer processes, made in the form of rotation bodies located inside one another and connected by means of two springs, having the form of cylindrical surfaces, the internal rotation body is located at a distance from the outer body of rotation, made in the form of Raschig rings and arranged in rows, in order, with the ratio of the outer diameter of the inner body of rotation to the inner diameter The outer ring is 0.7, and the internal rotation body is uniformly perforated, characterized in that the internal rotation body is made of a material with a memory effect and connected to the outer ring on the upper end, and the ratio of the height of the internal rotation body to the height of the outer ring lies within:

Figure 00000003
Figure 00000003

где h и Н - соответственно высоты внутреннего тела вращения и наружного кольца, м (Описание полезной модели к патенту РФ №174152, BO1J 19/30, 2017 г.).where h and H are, respectively, the height of the internal body of rotation and the outer ring, m (Description of the utility model to the patent of the Russian Federation No. 174152, BO1J 19/30, 2017).

Недостатком данной насадки для тепло- и массообменных процессов относится недостаточная поверхность контакта фаз, из-за чего уменьшается производительность самой конструкции.The disadvantage of this nozzle for heat and mass transfer processes is insufficient surface contact of the phases, which reduces the performance of the structure itself.

Техническим результатом предлагаемой конструкции насадки для тепло- и массообменных процессов ректификации является увеличение производительности.The technical result of the proposed design nozzles for heat and mass transfer processes of distillation is an increase in productivity.

Технический результат достигается тем, что насадка для тепло- и массообменных процессов, выполнена в виде расположенных одно внутри другого и соединенных посредством двух пружин тел вращения, имеющих форму цилиндрических поверхностей, внутреннее тело вращения расположено на расстоянии от наружного тела вращения, выполненного в виде колец Рашига, и уложенных упорядоченно в ряды, при этом отношение наружного диаметра внутреннего тела вращения к внутреннему диаметру наружного кольца равно 0,7, а внутреннее тело вращения выполнено равномерно перфорированным из материала, обладающего эффектом памяти, и соединено с наружным кольцом на верхнем торце, причем наружное кольцо выполнено из того же материала, обладающего эффектом памяти, что и внутренне тело вращения, а отношение высоты внутреннего тела вращения к высоте наружного кольца в горячем рабочем состоянии лежит в пределах:The technical result is achieved by the fact that the attachment for heat and mass transfer processes is made in the form of cylindrical surfaces located one inside the other and connected by means of two springs of rotation, the internal body of rotation is located at a distance from the external body of rotation made in the form of Raschig rings , and arranged in rows in an orderly manner, with the ratio of the outer diameter of the inner body of revolution to the inner diameter of the outer ring being equal to 0.7, and the inner body of rotation is equal to but perforated from a material with a memory effect, and connected to the outer ring at the upper end, the outer ring is made of the same material that has a memory effect as the internal body of rotation, and the ratio of the height of the internal body of rotation to the height of the outer ring in a hot worker condition lies within:

Figure 00000004
,
Figure 00000004
,

где h и Н - соответственно высоты внутреннего тела вращения и наружного кольца, м.where h and H - respectively, the height of the internal body of rotation and the outer ring, m

Выполнение наружного кольца из того же материала, обладающего эффектом памяти, из которого выполнено внутреннее тело вращение, позволяет одновременно при высокой рабочей температуре увеличивать высоту, при этом внутреннее тело будет иметь высоту h меньше, чем высота наружного кольца Н, и не позволит внутреннему телу вращения механически взаимодействовать с выше и ниже уложенными упорядоченно в ряды наружными кольцами, то есть будет при любой температуре оставаться внутри наружного кольца Рашига. Это предотвращает разрушение рядов насадки, что привело бы к ухудшению типа тепло- и массообменных процессов и снижению производительности.Performing the outer ring of the same material with a memory effect, from which the internal body is made to rotate, allows you to simultaneously increase the height at a high operating temperature, while the inner body will have a height h less than the height of the outer ring H and will not allow the inner body to rotate mechanically interact with the above and below stacked outer rings in an orderly manner, that is, it will remain at any temperature inside the outer ring of Raschig. This prevents the destruction of the rows of nozzles, which would lead to a deterioration of the type of heat and mass transfer processes and a decrease in productivity.

В горячем рабочем состоянии увеличение диапазона отношения (1) высот внутреннего тела вращения и наружного кольца до величин 0,85÷0,95 по сравнению с допускаемым диапазоном в прототипе

Figure 00000005
приводит к росту поверхности внутреннего кольца на 35-50%, что способствует увеличению скорости тепло- и массопередачи, а значит и производительности.In hot working condition, an increase in the ratio range (1) of the heights of the internal body of revolution and the outer ring to values of 0.85 ÷ 0.95 compared with the allowable range in the prototype
Figure 00000005
leads to an increase in the surface of the inner ring by 35-50%, which contributes to an increase in the rate of heat and mass transfer, and hence productivity.

Уменьшение нижнего значения отношения (1) до предела, равного 0,85, приводит к снижению поверхности тепло- и массопередачи внутреннего тела вращения, что приводит к снижению производительности. Увеличение верхнего предела отношения (1), равного 0,95 может вызвать при монтаже внутреннего тела вращения на наружном кольце перекос их установки относительно друг друга или в процессе работы при колебаниях внутреннего кольца под действием потока газа, а также удары внутреннего кольца о торцы наружных колец в выше- и ниже расположенных рядах, приводящие к механическим повреждениям, уменьшенной амплитуды колебаний внутреннего кольца или их полному прекращению и снижению производительности.Reducing the lower value of the ratio (1) to a limit of 0.85 results in a decrease in the surface heat and mass transfer of the internal body of revolution, which leads to a decrease in performance. Increasing the upper limit of the ratio (1) equal to 0.95 can cause rotation of the outer ring on the outer ring when mounting the inner body relative to each other or during operation when the inner ring vibrates under the action of the gas flow, as well as the inner ring hitting the outer ring ends in the upstream and downstream rows, resulting in mechanical damage, reduced amplitude of oscillation of the inner ring or their complete cessation and performance degradation.

Использование для изготовления наружного кольца и внутреннего тела вращения одного и того же материала, обладающего эффектом памяти, позволяет значительно упростить и ускорить процессы очистки и удаления термических тепло- и массопередающих поверхностей наружного кольца и внутреннего тела вращения, что будет способствовать увеличению производительности.Use for the manufacture of the outer ring and the internal body of rotation of the same material with a memory effect, can significantly simplify and speed up the cleaning and removal of thermal heat and mass transfer surfaces of the outer ring and the internal body of rotation, which will increase productivity.

При остановке работы колонны температура наружных колец и внутреннего тела вращения уменьшается, их высоты Н и h также ументшаются до величины, соответствующей их размерам в холодном состоянии. При таких предельных изменениях размеров термические отложения (солевой камень, сажа и др.) растрескиваются, разламываются и легко смываются водой или раствором или сдуваются сжатым воздухом. Это уменьшает время подготовки колонны с насадкой к новому циклу работы, а значит увеличивает основное врем ее работы и производительность.When the column stops working, the temperature of the outer rings and the inner body of rotation decreases, their heights H and h also decrease to a value corresponding to their sizes in the cold state. With such extreme dimensional changes, thermal deposits (salt stone, soot, etc.) crack, break, and are easily washed off with water or mortar or blown off with compressed air. This reduces the time of preparation of the column with the nozzle to the new cycle of work, and therefore increases the main time of its work and productivity.

На чертеже в разрезе изображено кольцо Рашига с внутренним телом вращения, выполненные из одного и того же материала, обладающего эффектом памяти в разрезе.The drawing in the section shows a Raschig ring with an internal body of rotation, made of the same material, having a memory effect in the section.

Насадка для тепло- и массообменных процессов состоит из наружного кольца 1 с внутренним диаметром D и высотой Н и внутреннего тела вращения 2 с внешним диаметром d и высотой h. Отношение внешнего диаметра d внутреннего тела вращения 2 к внутреннему диаметру D наружного кольца 1 равно 0,7, а отношение их высот в нагретом горячем рабочем состоянии подчиняется условию (1). Наружное кольцо 1 и внутреннее тело вращения 2 выполнены из одного и того же материала, обладающего эффектом памяти формы. Верхние торцы наружного кольца 1 и внутреннего тела вращения 2 соединены между собой двумя пружинами 3. Наружные кольца 1 упорядоченно установлены на опорных решетках внутри колонны, а внутри каждого наружного кольца 1 установлены внутренние тела вращения 2, при этом внутренние тела вращения 2 равномерно перфорированы.The nozzle for heat and mass transfer processes consists of an outer ring 1 with an inner diameter D and height H and an inner body of revolution 2 with an outer diameter d and height h. The ratio of the outer diameter d of the inner body of rotation 2 to the inner diameter D of the outer ring 1 is 0.7, and the ratio of their heights in the heated hot working condition obeys condition (1). The outer ring 1 and the inner body of rotation 2 are made of the same material, which has a shape memory effect. The upper ends of the outer ring 1 and the inner body of rotation 2 are interconnected by two springs 3. The outer rings 1 are arranged in order on the support grids inside the column, and inside each outer ring 1 are installed the inner rotation bodies 2, while the inner rotation bodies 2 are evenly perforated.

Торцы наружных колец 1 не взаимодействуют с торцами внутренних тел вращения 2, и последние могут свободно колебаться на пружинах 3 внутри наружных колец 1.The ends of the outer rings 1 do not interact with the ends of the internal bodies of rotation 2, and the latter can freely oscillate on the springs 3 inside the outer rings 1.

Насадка для тепло- и массообменных процессов работает следующим образом. Крупные наружные кольца 1 укладываются правильными рядами со сдвигом верхних рядов относительно нижних, внутри каждого наружного кольца 1, заранее установлено внутреннее тело вращения 2, равномерно перфорированное и соединенное с наружным кольцом 1 на верхнем торце посредством двух пружин 3. Сверху насадка орошается жидкостью, а снизу подается газ(пар). Под действием потока газа каждое внутреннее тело вращения 2 совершает колебания, которые передаются всплывающими пузырьками газа. Это обстоятельство приводит к интенсификации тепло- и массообмена на границе раздела фаз газа и жидкости и к увеличению производительности тепло- и массообменных процессов в целом. Под действием тепла наружного кольца 1 вместе с внутренним телом вращения 2, выполненные из одного материала, обладающего эффектом памяти, начинает увеличивать свою длину, что приводит к увеличению поверхности тепло- массопередачи.Nozzle for heat and mass transfer processes as follows. Large outer rings 1 are stacked in regular rows with the upper rows shifting relative to the lower ones, inside each outer ring 1, the internal rotation body 2 is pre-installed, uniformly perforated and connected to the outer ring 1 on the upper end by means of two springs 3. The nozzle is irrigated from above and the bottom gas (steam) is supplied. Under the action of the gas flow, each internal body of rotation 2 oscillates, which is transmitted by the bubbling gas bubbles. This circumstance leads to the intensification of heat and mass transfer at the gas-liquid interface and to an increase in the productivity of heat and mass transfer processes in general. Under the action of the heat of the outer ring 1, together with the inner body of rotation 2, made of one material with a memory effect, begins to increase its length, which leads to an increase in the surface of heat and mass transfer.

Пример.Example.

Известны металлические кольца Рашига 50×50×1 (1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков. - 10-е изд., перераб. и доп. - Л.: Химия, 2007. - 576).Rashig 50 × 50 × 1 metal rings are known (1. Pavlov KF, Romankov PG, Noskov A. A. Examples and tasks on the course of processes and apparatuses of chemical technology. Textbook for universities / KF Pavlov, PG Romankov, AA Noskov. - 10th ed., Revised and additional - L .: Chemistry, 2007. - 576).

Также кольца 1 в холодном состоянии имеют размеры: H=50 мм, D=50 мм, δ=1.Also, rings 1 in the cold state have dimensions: H = 50 mm, D = 50 mm, δ 1x = 1.

Объем материала кольца:Ring material volume:

Figure 00000006
Figure 00000006

а поверхность:and the surface:

Figure 00000007
Figure 00000007

Объем материала внутреннего тела вращения 2 будет:The volume of material of the internal body of rotation 2 will be:

Figure 00000008
Figure 00000008

а поверхность:and the surface:

Figure 00000009
Figure 00000009

Общая поверхность наружного кольца и внутреннего тела вращения составляет:The total surface of the outer ring and the internal body of rotation is:

Figure 00000010
Figure 00000010

Установим внутри наружного кольца 1 (фиг. 1) внутреннее тело вращения 2 в виде кольца с высотой hx=47,5 мм и наружным диаметром d=35 мм с толщиной стенки также 1 мм.Set inside the outer ring 1 (Fig. 1) the internal body of rotation 2 in the form of a ring with height h x = 47.5 mm and outer diameter d = 35 mm with a wall thickness also 1 mm.

В горячем рабочем состоянии кольцо Рашига увеличивает высоту на 20%, то есть:In hot working condition, the Raschig ring increases its height by 20%, that is:

Figure 00000011
Figure 00000011

При сохранении наружного диаметра D=50 мм и постоянство объема материала кольца 1 его толщина уменьшится и станет δГ=0,83 мм. Тогда поверхность наружного кольца 1 в горячем рабочем состоянии увеличивается и станет:While maintaining the outer diameter D = 50 mm and the constancy of the volume of the material of the ring 1, its thickness will decrease and will become δ Г = 0.83 mm. Then the surface of the outer ring 1 in a hot working condition increases and becomes:

Figure 00000012
Figure 00000012

В горячем рабочем состоянии внутреннее тело вращения 2, выполненное наружное кольцо 1 из того же материала, обладающего эффектом памяти, что и увеличивает свою высоту на 20%, то есть

Figure 00000013
то есть остается внутри наружного кольца 1.In the hot working condition, the internal body of rotation 2, the outer ring 1 made of the same material, which has a memory effect that increases its height by 20%, i.e.
Figure 00000013
that is, it remains inside the outer ring 1.

При сохранении наружного диаметра d=35 мм и постоянство объема материала внутреннее тело вращения 2 его толщина уменьшится и станет:While maintaining the outer diameter d = 35 mm and the constancy of the volume of the material, the internal body of rotation 2 its thickness will decrease and become:

Figure 00000014
Figure 00000014

Тогда поверхность внутреннего тела вращения 2 в горячем рабочем состоянии увеличивается и станет:Then the surface of the internal body of rotation 2 in a hot working condition increases and becomes:

Figure 00000015
Figure 00000015

Общая поверхность предлагаемой насадки в горячем состоянии составитThe total surface of the proposed nozzle in a hot condition will be

Figure 00000016
Figure 00000016

Увеличение поверхности такой насадки в горячем состоянии составляет:Increasing the surface of such a nozzle in a hot condition is:

Figure 00000017
Figure 00000017

то есть возрастает не 20% по сравнению с поверхностью в холодном нерабочем состоянии.that is, it does not increase by 20% compared to the surface in a cold non-operating state.

По сравнению с прототипом, где из материала, обладающей эффектом памяти выполняется внутреннее тело вращения 2 его наружный диаметр

Figure 00000018
а максимальная высота
Figure 00000019
Compared with the prototype, where from a material with a memory effect is the internal body of rotation 2 its outer diameter
Figure 00000018
and maximum height
Figure 00000019

В этом случае наибольшая высота в рабочем горячем состоянии для внутреннего тела вращения 2 даже если увеличивается в 1,3 раза (не 30%) за счет эффекта памяти и будет равна:In this case, the highest height in the working hot state for the internal body of rotation 2 even if it increases 1.3 times (not 30%) due to the memory effect and will be equal to:

Figure 00000020
Figure 00000020

а поверхность составит:and the surface will be:

Figure 00000021
Figure 00000021

Площадь поверхности наружного кольца 1 останется неизменной, так как оно в прототипе выполнено из обычного металла, не обладающего эффектом памяти.The surface area of the outer ring 1 will remain unchanged, since it in the prototype is made of ordinary metal that does not have a memory effect.

Тогда общая площадь поверхности наружного кольца 1 и внутреннего тела вращения 2 составляет в рабочем горячем состоянии:Then the total surface area of the outer ring 1 and the internal body of rotation 2 is in the working hot state:

Figure 00000022
Figure 00000022

Таким образом, изготовление наружного кольца 1 вместе с внутренним телом вращения 2 из материала, обладающего эффектом памяти приводит к увеличению поверхности тепло- массопередачи предлагаемой конструкции насадки по сравнению с прототипом:Thus, the manufacture of the outer ring 1 together with the internal body of rotation 2 from a material with a memory effect leads to an increase in the surface of heat and mass transfer of the proposed nozzle design compared to the prototype:

Figure 00000023
Figure 00000023

то есть в 1,22 раза.that is, 1.22 times.

Кроме того, выполнение наружного кольца 1 из материала, обладающего, эффектом памяти позволяет значительно упростить и ускорить процесс удаления термических отложений: сажи, накипи, солевого камня и других продуктов термической деструкции. С теплопередающих поверхностей наружного кольца 1 и внутреннего тела вращения 2, так как при охлаждении и изменении их высоты за счет эффекта памяти эти термические отложения охрупчиваются и разламываются и в дальнейшем их остатки несложно удалить струями промывной жидкости или продувкой сжатым воздухом. Это уменьшает время очистки и увеличивает время основной работы, а значит и производительность.In addition, the implementation of the outer ring 1 of a material that has a memory effect can significantly simplify and speed up the process of removing thermal deposits: soot, scale, salt stone and other thermal decomposition products. From the heat transfer surfaces of the outer ring 1 and the inner body of rotation 2, as during cooling and changing their height due to the memory effect, these thermal deposits become embrittled and break up, and their remains can be easily removed with a jet of washing liquid or by blowing with compressed air. This reduces the cleaning time and increases the time of the main work, and hence productivity.

Claims (3)

Насадка для тепло- и массообменных процессов, выполненная в виде расположенных одно внутри другого и соединенных посредством двух пружин тел вращения, имеющих форму цилиндрических поверхностей, внутреннее тело вращения расположено на расстоянии от наружного тела вращения, выполненного в виде колец Рашига, и уложенных упорядоченно в ряды, при этом отношение наружного диаметра внутреннего тела вращения к внутреннему диаметру наружного кольца равно 0,7, а внутреннее тело вращения выполнено равномерно перфорированным из материала, обладающего эффектом памяти, и соединено с наружным кольцом на верхнем торце, отличающаяся тем, что наружное кольцо выполнено из того же материала, обладающего эффектом памяти, что и внутренне тело вращения, а отношение высоты внутреннего тела вращения к высоте наружного кольца в горячем рабочем состоянии лежит в пределах:A nozzle for heat and mass transfer processes, made in the form of rotation bodies located one inside the other and connected by means of two springs, having the form of cylindrical surfaces, the internal rotation body is located at a distance from the external rotation body made in the form of Raschig rings and arranged in rows , while the ratio of the outer diameter of the inner body of rotation to the inner diameter of the outer ring is 0.7, and the inner body of rotation is made uniformly perforated from the material; memory effect, and is connected to the outer ring at the upper end, characterized in that the outer ring is made of the same material, which has a memory effect as the internal body of rotation, and the ratio of the height of the internal body of rotation to the height of the outer ring in a hot working condition within:
Figure 00000024
Figure 00000024
где h и Н - соответственно высоты внутреннего тела вращения и наружного кольца, м.where h and H - respectively, the height of the internal body of rotation and the outer ring, m
RU2019105890U 2019-03-01 2019-03-01 NOZZLE FOR HEAT AND MASS-EXCHANGE PROCESSES RU189422U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019105890U RU189422U1 (en) 2019-03-01 2019-03-01 NOZZLE FOR HEAT AND MASS-EXCHANGE PROCESSES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019105890U RU189422U1 (en) 2019-03-01 2019-03-01 NOZZLE FOR HEAT AND MASS-EXCHANGE PROCESSES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU189422U1 true RU189422U1 (en) 2019-05-22

Family

ID=66635761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019105890U RU189422U1 (en) 2019-03-01 2019-03-01 NOZZLE FOR HEAT AND MASS-EXCHANGE PROCESSES

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU189422U1 (en)

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU196301U1 (en) * 2019-12-20 2020-02-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Spray Dryer for Liquid Materials
RU196444U1 (en) * 2020-01-16 2020-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Nozzle for heat and mass transfer processes
RU198655U1 (en) * 2020-04-23 2020-07-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Packing for heat and mass transfer processes
RU200775U1 (en) * 2020-06-16 2020-11-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU200778U1 (en) * 2020-06-16 2020-11-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU200776U1 (en) * 2020-06-16 2020-11-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU200777U1 (en) * 2020-06-16 2020-11-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU200835U1 (en) * 2020-06-16 2020-11-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU200836U1 (en) * 2020-06-16 2020-11-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU200832U1 (en) * 2020-06-16 2020-11-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU200834U1 (en) * 2020-06-16 2020-11-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU201934U1 (en) * 2020-06-16 2021-01-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU201932U1 (en) * 2020-06-16 2021-01-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU201929U1 (en) * 2020-04-23 2021-01-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Packing for heat and mass transfer processes
RU201931U1 (en) * 2020-06-16 2021-01-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU201933U1 (en) * 2020-06-16 2021-01-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU201960U1 (en) * 2020-06-16 2021-01-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU201974U1 (en) * 2020-06-16 2021-01-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU201975U1 (en) * 2020-06-16 2021-01-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU202051U1 (en) * 2020-06-16 2021-01-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU205538U1 (en) * 2020-06-16 2021-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU217502U1 (en) * 2022-12-23 2023-04-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) NOZZLE FOR MASS TRANSFER PROCESSES

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1494989A (en) * 1920-04-27 1924-05-20 Bregeat Corp Filling element for gas and liquid contact apparatus
RU148733U1 (en) * 2014-04-22 2014-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) NOZZLE FOR HEAT AND MASS EXCHANGE PROCESSES
RU162267U1 (en) * 2015-11-24 2016-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) NOZZLE FOR HEAT AND MASS EXCHANGE PROCESSES
RU174152U1 (en) * 2017-05-11 2017-10-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) NOZZLE FOR HEAT AND MASS EXCHANGE PROCESSES

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1494989A (en) * 1920-04-27 1924-05-20 Bregeat Corp Filling element for gas and liquid contact apparatus
RU148733U1 (en) * 2014-04-22 2014-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) NOZZLE FOR HEAT AND MASS EXCHANGE PROCESSES
RU162267U1 (en) * 2015-11-24 2016-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) NOZZLE FOR HEAT AND MASS EXCHANGE PROCESSES
RU174152U1 (en) * 2017-05-11 2017-10-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) NOZZLE FOR HEAT AND MASS EXCHANGE PROCESSES

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU196301U1 (en) * 2019-12-20 2020-02-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Spray Dryer for Liquid Materials
RU196444U1 (en) * 2020-01-16 2020-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Nozzle for heat and mass transfer processes
RU198655U1 (en) * 2020-04-23 2020-07-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Packing for heat and mass transfer processes
RU201929U1 (en) * 2020-04-23 2021-01-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Packing for heat and mass transfer processes
RU200834U1 (en) * 2020-06-16 2020-11-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU200775U1 (en) * 2020-06-16 2020-11-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU200777U1 (en) * 2020-06-16 2020-11-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU200835U1 (en) * 2020-06-16 2020-11-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU200836U1 (en) * 2020-06-16 2020-11-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU200832U1 (en) * 2020-06-16 2020-11-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU200778U1 (en) * 2020-06-16 2020-11-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU201934U1 (en) * 2020-06-16 2021-01-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU201932U1 (en) * 2020-06-16 2021-01-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU200776U1 (en) * 2020-06-16 2020-11-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU201931U1 (en) * 2020-06-16 2021-01-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU201933U1 (en) * 2020-06-16 2021-01-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU201960U1 (en) * 2020-06-16 2021-01-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU201974U1 (en) * 2020-06-16 2021-01-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU201975U1 (en) * 2020-06-16 2021-01-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU202051U1 (en) * 2020-06-16 2021-01-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU205538U1 (en) * 2020-06-16 2021-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU217502U1 (en) * 2022-12-23 2023-04-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) NOZZLE FOR MASS TRANSFER PROCESSES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU189422U1 (en) NOZZLE FOR HEAT AND MASS-EXCHANGE PROCESSES
RU196444U1 (en) Nozzle for heat and mass transfer processes
RU148733U1 (en) NOZZLE FOR HEAT AND MASS EXCHANGE PROCESSES
RU162267U1 (en) NOZZLE FOR HEAT AND MASS EXCHANGE PROCESSES
RU174152U1 (en) NOZZLE FOR HEAT AND MASS EXCHANGE PROCESSES
RU160198U1 (en) NOZZLE FOR HEAT AND MASS EXCHANGE PROCESSES
RU176822U1 (en) CAP PLATE
RU201929U1 (en) Packing for heat and mass transfer processes
RU192976U1 (en) HEAT AND MASS TRANSFER PLATE
RU201960U1 (en) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
US2400962A (en) Extractor
RU200833U1 (en) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
US1360928A (en) Gas and liquid contact device
RU169760U1 (en) ABSORBER
RU198655U1 (en) Packing for heat and mass transfer processes
RU202051U1 (en) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU201934U1 (en) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU195485U1 (en) Nozzle for mass transfer processes
RU201974U1 (en) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU201933U1 (en) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU205538U1 (en) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU201931U1 (en) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU135532U1 (en) MOBILE SCRUBBER
RU200832U1 (en) Dynamic packing for heat and mass transfer processes
RU200835U1 (en) Dynamic packing for heat and mass transfer processes

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190527