RU19483U1

RU19483U1 - REGULAR NOZZLE

Info

Publication number: RU19483U1
Application number: RU2001104233/20U
Authority: RU
Inventors: М.И. Фарахов; И.Х. Садыков; И.П. Афанасьев; Р.Ф. Миндубаев; А.Р. Альтапов; В.Ф. Баглай
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Инженерно-внедренческий центр "Инжехим"
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2001-02-20
Publication date: 2001-09-10

Abstract

Регулярная насадка, содержащая пакеты из гофрированных пластин с перекрестным расположением гофров в смежных листах, отличающаяся тем, что угол наклона гофр к краю пластин удовлетворяет соотношениюarctg s/h > Φ > arctg s/2h,где Φ - угол наклона вершин гофров к краю пластины;s - шаг между гофрами;h - ширина пластины.A regular nozzle containing packages of corrugated plates with a cross-section of corrugations in adjacent sheets, characterized in that the angle of inclination of the corrugations to the edge of the plates satisfies the ratio arctg s / h> Φ> arctg s / 2h, where Φ is the angle of inclination of the corrugated vertices to the edge of the plate; s is the step between the corrugations; h is the width of the plate.

Description

П РЕГУЛЯРНАЯ НАСАДКА. зная МОД@ЖЁ относится к упорядоченным насадкам для проведення тепломассообменных и гидромеханических процессов и может быть применено в химической, нефтехимической, спиртовой и других отраслях промышлениосш. Существуют различные конструкции ре1улярШ|1Х насадок, выполненных в виде пакета го4фированных пластин. Известна ре1улярная насадка, содержащая пакеты из перфор1фованных, гофрированных, горизонтально расположенных листов, с гофрами выполненными с одной вертикальной и одной наклонной сторонами, при этом каждый нижележащий гофркфованный лист развернут относительно вьщ1ележащего на 180°, и впадины гофров вышележащих листов смещены относительно верпшн гофров нижележащих листов в направлении наклонных сторон гофров /1/. Недостатком такой конструкции является повыщенная задержка тяжелой фазы на горизо1Пальных листах. Это приводит к возможности отложения всякого рода загрязнений на горизонгальных участках насадки, а также ограничивает производительность аппарата по тяжелой фазе. Известна насадка, состоящая из перфорированных гофрированных листов, расположенными вертикально параллельнывш рядами относительно друг друга, в которой для создания эжекционного эффекта листы установлены выступами гофр навстреч г друт другу с зазором выступами, равным 2-3 диаметрам отверстий гофрированного перфорированного листа/2/. Недостатком такой насадки является сужение свободного сечения насадки, щ иводящее к возрастанию скорости газовой фазы и, как следствие, к увеличению гидравлического сопротивления. Наиболее близкой по технической сущности является регулярная насадка в виде пакета вертикальных гофрированных листов, гофры которых расположены параллельно друг друху и направлены в смежных листах в противоположные стороны /3/. Недостатком такой насадки является наличие болыиого количества застойных зон в окрестностях точек пересечения гофров смежных листов. В условиях работы с загрязненными средами это может привести к возникновению на поверхности насадки твердых отложений, чго отрицательным образом отразится на эксшцггационных х фактеристиках насадки. В основу полезной модели поставлена задача создания конструкции регулярной насадки, обеспечивающей высокие пвдродинамические и массообменные характеристики при работе с загрязненными средами. Поставленная задача решается конструкцией насадки, образованной пакетами гофр11рованных пластин, с параллельнывш гофрами, перекрестно направленными в смежных листах, отличающиеся тем, число точек пересечения верщин гофров смежных листов является минимальным. Это условие обеспечивается за счет уменьщения угла наклона вершнн гофров к краю пластин до такого значения, щ}и котором каждый гофр пересекается с горами смежных пластин не более чем в двух точках.P REGULAR NOZZLE. knowing MOD @ ЖО refers to ordered nozzles for heat and mass transfer and hydromechanical processes and can be used in chemical, petrochemical, alcohol and other industries. There are various constructions of a regular | 1X nozzle made in the form of a package of goffered plates. A regular nozzle is known that contains packets of perforated, corrugated, horizontally arranged sheets with corrugations made with one vertical and one inclined side, with each underlying corrugated sheet rotated relative to the upper lying 180 °, and the depressions of the corrugations of the overlying sheets are offset relative to the corrugation of the corrugated sheets of the underlying in the direction of the inclined sides of the corrugations / 1 /. The disadvantage of this design is the increased delay of the heavy phase on the horizontal sheets. This leads to the possibility of deposits of all kinds of contamination on the horizontal sections of the nozzle, and also limits the performance of the apparatus in the heavy phase. Known nozzle, consisting of perforated corrugated sheets arranged vertically parallel to each other in rows, in which, to create an ejection effect, the sheets are mounted with corrugations protruding toward each other with a gap of protrusions equal to 2-3 hole diameters of corrugated perforated sheet / 2 /. The disadvantage of such a nozzle is the narrowing of the free section of the nozzle, leading to an increase in the velocity of the gas phase and, as a consequence, to an increase in hydraulic resistance. The closest in technical essence is a regular nozzle in the form of a package of vertical corrugated sheets, the corrugations of which are parallel to each other and directed in opposite sheets in opposite directions / 3 /. The disadvantage of this nozzle is the presence of a large number of stagnant zones in the vicinity of the intersection points of the corrugations of adjacent sheets. Under conditions of working with contaminated media, this can lead to the formation of solid deposits on the surface of the nozzle, which negatively affects the performance characteristics of the nozzle. The utility model is based on the task of creating a design of a regular nozzle that provides high pvdrodynamic and mass transfer characteristics when working with contaminated media. The problem is solved by the design of the nozzle formed by packages of corrugated plates with parallel corrugations cross-directed in adjacent sheets, characterized in that the number of intersection points of corrugations of corrugations of adjacent sheets is minimal. This condition is ensured by reducing the angle of inclination of the upper corrugations to the edge of the plates to a value such that each corrugation intersects the mountains of adjacent plates at no more than two points.

Такое конструктивное исполнение насадки обеспечивает минимальное количество точек пересечения вершин гофров в местах соприкосновения смежных пластан. А именно эти в этих местах соприкасающиеся поверхности листов образуют застойные микрозоны, в которых начинается процесс отложения твердой фазы.This design of the nozzle provides a minimum number of points of intersection of the corrugation peaks at the points of contact of adjacent plates. Namely, these in these places, the contacting surfaces of the sheets form stagnant microzones, in which the process of deposition of the solid phase begins.

Удержанию и дальнейшему накоплению загрязнений способствуют силы поверхностного натяжения, имеющие максимальное значение в местах с малым радаусои 1фивизны геометрической поверхности насадки, а именно в точках соприкосновения гофров.The retention and further accumulation of contaminants is facilitated by surface tension forces, which are of maximum importance in places with a small radius of activity of the geometric surface of the nozzle, namely, at the points of contact of the corrugations.

Внешний осмотр поверхности пластин пакетов гофрщюванных насадок, подвергшихся воздействию загрязненных сред, подгверждает тот факт, чго отложение твердой фазы происходит в основном в местах пересечения смежных гофров пластин.An external examination of the surface of the plates of packages of corrugated nozzles exposed to contaminated media confirms the fact that the deposition of the solid phase occurs mainly at the intersection of adjacent corrugations of the plates.

При выполнении пластин из тонкой (порядка нескольких десятых миллиметра и менее толщиной) металлической фольги во время работы аппарата происходят колебания их поверхиости, вызванные воздействием хурбулентных цульсаций рабочих сред. Этот процесс препятствует отложению и последующему закреплению твердой фазы на поверхности пластин.When plates are made of thin (about a few tenths of a millimeter or less thick) metal foil, the surface vibrates during the operation of the apparatus, caused by the action of turbulent pulsations of the working media. This process prevents the deposition and subsequent solidification of the solid phase on the surface of the plates.

При этом уменьшение количества точек пересечеиия гофров, в которых происходит жесткая фиксация поверхности пластин, способствует созданшо наиболее благоприятных условий для такого рода колебаний.At the same time, a decrease in the number of intersection points of the corrugations at which rigid fixation of the surface of the plates takes place contributes to the creation of the most favorable conditions for this kind of vibrations.

Минимально допустимым с точки зрения взаимной фиксации гофрированных пластин в пакете, исключающим взаимное проникновение гофров смежных пластин друг в друга, является два.The minimum permissible from the point of view of mutual fixation of the corrugated plates in the bag, excluding the mutual penetration of the corrugations of adjacent plates into each other, is two.

Полезная модель поясняется чертежами.The utility model is illustrated by drawings.

На фиг.1 и 2 1фиведены вццы сверху на гофрированную пластш насадки. Сплошными наклонными линиями показаны вершины вершины и впадины гофров верхней пластины. Пунктирными линиями показаиы вершины гофров смежной нижерасположенной пластины.In figures 1 and 2, the fcc are mounted on top of the corrugated nozzle plate. Solid oblique lines show the tops of the peaks and troughs of the corrugations of the upper plate. Dotted lines show the corrugation tops of an adjacent downstream plate.

На фиг. 1 показан случай, когда смещение вершины гофра Л за счет выполнения гофров под углом ф по отношению к краю пластины на всей ее ширине h равно половине шага между гофрами одной пластины, т.е. А- S/2.. Этот с.11учай соответствует минимальному значению утла ф, когда гофры смежных листов пересекаются в двух точках на всей шириие пластины (точки А и В). На фиг. 2 показан случай, когда смещение вершины гофра Л равно шагу между гофрами одной пластины, т.е. Д S. Этот случай соответствует значению угла ф, когда гофры смежных листов начинают пересекаться уже в трех точках на всей ширине пластины (точки А, В и С).In FIG. Figure 1 shows the case when the displacement of the top of the corrugation A due to the execution of the corrugations at an angle φ with respect to the edge of the plate over its entire width h is equal to half the step between the corrugations of one plate, i.e. A-S / 2 .. This p.11chuch corresponds to the minimum value of the corner f, when the corrugations of adjacent sheets intersect at two points along the entire width of the plate (points A and B). In FIG. Figure 2 shows the case when the displacement of the top of the corrugation A is equal to the step between the corrugations of one plate, i.e. D S. This case corresponds to the value of the angle φ, when the corrugations of adjacent sheets begin to intersect at three points along the entire width of the plate (points A, B and C).

Исходя из вышеизложенного диапазон изменения угла ф, в котором обеспечивается пересечение гребней вершин каждого гофра с гофрами смежных пластин не более чем в двух точках можно определить из условия:Based on the foregoing, the range of variation of the angle φ, in which the intersection of the crests of the vertices of each corrugation with the corrugations of adjacent plates at no more than two points, can be determined from the condition:

arctg s/h ф arctg s/2harctg s / h f arctg s / 2h

Гофрированные пластины собираются между собой таким образом, что гофры соседних листов пересекались друг с другом, образуя объемный пакет. На поверхности пластан могут быть выполнены различного вица просечные и жалюзийные отверстия, рельефные элемешы и т.д., для турбулизации взаимодействующих фаз.Corrugated plates are assembled so that the corrugations of adjacent sheets intersect with each other, forming a bulk package. On the surface of the plate can be made of various types of slotted and louvered holes, relief elements, etc., for turbulization of the interacting phases.

Насадка работает следующим образом.The nozzle works as follows.

При использовании иасад1си в ректификационных и абсорбционных колоннах гофрированные пластины в пакетах располагаются вертикально. Газовая фаза поднимается снизу колонны и взаимодействует с жццкой фазой стекающей по поверхности пластик Гфи обтекании гофров фазы интенсивно турбулизируются, что обеспечивает высокие массообменные характернстики процесса. При этом минимальное количество точек конгакта между перфоркфованными пластинами способствует тфедотвращению забивания объема насадки твердыми отложениями, что обеспечивает постоянство высоких гидродинамических характеристик насадки.When using iasad1si in distillation and absorption columns, the corrugated plates are stacked vertically in bags. The gas phase rises from the bottom of the column and interacts with the phase of the plastic flowing over the surface of the plastic. The flows around the corrugations are intensively turbulized, which ensures high mass transfer characteristics of the process. Moreover, the minimum number of points of the contact between the perforated plates contributes to the prevention of clogging of the nozzle volume by solid deposits, which ensures the constancy of the high hydrodynamic characteristics of the nozzle.

Это позволяет использовать насадку для разделения загрязненных сред.This allows the use of a nozzle to separate contaminated media.

При использовании насадки в тонкослойных отстойниках пластины в пакетах насадки располагаются наклонно. Оса(ждаемая твердая фаза под действием силы тяжести сползает по наклонным впадинам гофров в нижнюю часть аппарата, всплывающая легкая фаза перемешается по верхним выступам гофров в верхнюю часть аппарата.When using the nozzle in thin-layer sumps, the plates in the nozzle packs are inclined. Wasp (the expected solid phase under the influence of gravity slides along the inclined troughs of the corrugations into the lower part of the apparatus, the pop-up light phase is mixed along the upper protrusions of the corrugations into the upper part of the apparatus.

Минимальное количество точек пересечения гофров в пакетах уменьшает осаждение дисперсной фазы в объеме насадки и увеличивает период работы отх;тойника между плановыми чистками. Кроме того, минимальная фиксация поверхности насадки в точках пересечения гофров способстт ет возникнове1шю колебаний тонких пластин насадки за счет турбулентных пульсаций жидкой фазы, облегчающих перемещение выделенной дисперсной фазы из сепарационной зоны.The minimum number of intersection points of the corrugations in the packages reduces the deposition of the dispersed phase in the volume of the nozzle and increases the period of operation; the toy between scheduled cleanings. In addition, minimal fixation of the nozzle surface at the points of intersection of the corrugations facilitates the oscillations of the thin nozzle plates due to turbulent pulsations of the liquid phase, facilitating the movement of the separated dispersed phase from the separation zone.

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

1.А.С. №3682235 СССР, В01 D 53/20, 19851.A.S. No. 3682235 of the USSR, B01 D 53/20, 1985

2.А.С. Х91699595 СССР, В 01 J 19/32, 19892.A.S. X91699595 USSR, B 01 J 19/32, 1989

3.Патенг Великобритании, № 1004046, кл. С 101C, 1960.3. Pateng UK, No. 1004046, cl. C 101C, 1960.

- 3- 3

Claims

A regular nozzle containing packets of corrugated plates with a cross-section of corrugations in adjacent sheets, characterized in that the angle of inclination of the corrugations to the edge of the plates satisfies the ratio
arctan s / h>Φ> arctan s / 2h,
where Φ is the angle of inclination of the corrugation vertices to the edge of the plate;
s is the step between the corrugations;
h is the width of the plate.