RU2384362C1 - Regular packing - Google Patents

Regular packing Download PDF

Info

Publication number
RU2384362C1
RU2384362C1 RU2008151482/15A RU2008151482A RU2384362C1 RU 2384362 C1 RU2384362 C1 RU 2384362C1 RU 2008151482/15 A RU2008151482/15 A RU 2008151482/15A RU 2008151482 A RU2008151482 A RU 2008151482A RU 2384362 C1 RU2384362 C1 RU 2384362C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sheet
holes
corrugations
gas
nozzle
Prior art date
Application number
RU2008151482/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Геннадьевич Тютюник (RU)
Георгий Геннадьевич Тютюник
Али Юсупович Аджиев (RU)
Али Юсупович Аджиев
Сергей Иванович Бойко (RU)
Сергей Иванович Бойко
Александр Викторович Литвиненко (RU)
Александр Викторович Литвиненко
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" (ОАО "НИПИгазпереработка")
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 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" (ОАО "НИПИгазпереработка") filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" (ОАО "НИПИгазпереработка")
Priority to RU2008151482/15A priority Critical patent/RU2384362C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2384362C1 publication Critical patent/RU2384362C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention refers to designs of regular packing intended for heat and mass exchanging processes in gas (vapour) - fluid system and can be implemented in rectification, absorption, scrubbing and dewatering natural gas for phase separation, and also in chemical, oil, gas and other branches of industry. Regular packing consists of corrugated sheets with openings, wherein crimps of neighbour sheets directed to opposite sides relative to each other. Openings of each sheet are made in each part of crimps projecting in one direction; distance between openings is equal to spacing of crimps. Parts of crimps projecting to the other direction are installed into the same openings of the neighbour sheet forming gaps between the edge of the openings and this part of the crimps. Such design facilitates simultaneous forming channels of zigzag shape and channels of "diffuser-confusor" type connected between them along section of packing.
EFFECT: invention facilitates efficient operation of packing at simultaneous simplification of design due to improved re-distribution of gas and fluid flows along cross section of packing, also due to increased turbulisation of flows inside layer of packing and to reduced carry-over of liquid phase together with gas phase.
11 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям регулярных насадок, предназначенных для проведения тепломассообменных процессов в системе газ (пар) - жидкость, и может найти применение в процессах ректификации, абсорбции, очистки и осушки природного газа для разделения фаз, а также в химической, нефтяной, газовой и других отраслях промышленности.The invention relates to constructions of regular nozzles designed for carrying out heat and mass transfer processes in a gas (steam) - liquid system, and may find application in the processes of rectification, absorption, purification and drying of natural gas for phase separation, as well as in chemical, oil, gas and other industries.

Известна регулярная насадка, представляющая собой пакет вертикально установленных перфорированных гофрированных листов, гофрирование которых выполнено под определенным углом к вертикали и на соседних листах направлено в противоположные стороны (А.И.Скобло, «Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии», М.: Недра, 2000 г., с.263-264, рис.VII-26: Регулярные насадки: а - Меллапак фирмы «Sulzer»).Known regular nozzle, which is a package of vertically mounted perforated corrugated sheets, the corrugation of which is performed at a certain angle to the vertical and on adjacent sheets directed in opposite directions (A.I.Skoblo, "Processes and Apparatuses for Oil and Gas Processing and Petrochemicals", M .: Nedra, 2000, p. 263-264, Fig. VII-26: Regular nozzles: a - Sulzer Mellapack).

Общим в конструкции данной насадки и настоящего изобретения является наличие гофрированных листов с отверстиями, при этом ребра соседних листов наклонены в противоположные стороны относительно друг друга.Common in the design of this nozzle and the present invention is the presence of corrugated sheets with holes, while the edges of adjacent sheets are inclined in opposite directions relative to each other.

Недостатком существующей насадки является невысокая эффективность из-за отсутствия на пути движения потоков в каналах насадки направляющих или сепарационных элементов, которые могли бы способствовать лучшему перераспределению потоков газа (пара) и жидкости в слое насадки, а также заметный унос жидкой фазы вместе с газовой.The disadvantage of the existing nozzle is its low efficiency due to the absence of guides or separation elements on the flow paths in the nozzle channels that could contribute to a better redistribution of gas (vapor) and liquid flows in the nozzle layer, as well as a noticeable entrainment of the liquid phase together with the gas phase.

Наиболее близкой к предлагаемой и выбранной за прототип является регулярная насадка по патенту РФ №2188706 от 15.01.2001 г. Насадка состоит из вертикально установленных гофрированных листов, соприкасающихся выступающими гофрами друг с другом, при этом гофры соседних листов направлены относительно друг друга в противоположные стороны. Каждый гофр листа выполнен с обратно вогнутыми элементами, которые расположены в местах пересечения параллельных линий с ребрами гофр. На гофрах вдоль параллельных линий, в местах их пересечения с ребрами гофр, выполнены поперечные надрезы, а у каждого из надрезов размещены обратно вогнутые элементы в виде треугольников с основаниями, равными длине надреза, с вершинами, расположенными на ребрах гофр, и перегнутые таким образом, что линии перегиба расположены на обратно вогнутых ребрах гофр, причем надрезы с обратно вогнутыми элементами выполнены и на гофрах с обратной стороны листа. Параллельные линии, пересекающие ребра гофр в местах выполнения обратно вогнутых элементов, расположены под углом 60-90° к ребрам гофр. Между гофрированными листами установлены перфорированные листы или сетки.Closest to the proposed and selected for the prototype is a regular nozzle according to the patent of the Russian Federation No. 2188706 dated January 15, 2001. The nozzle consists of vertically mounted corrugated sheets in contact with the protruding corrugations with each other, while the corrugations of adjacent sheets are directed relative to each other in opposite directions. Each corrugation of the sheet is made with back concave elements, which are located at the intersection of parallel lines with the edges of the corrugations. On the corrugations along parallel lines, at the points of their intersection with the ribs of the corrugations, transverse cuts are made, and at each of the cuts are placed concave elements in the form of triangles with bases equal to the length of the cut, with the vertices located on the ribs of the corrugations, and bent in such a way that the inflection lines are located on the back-concave ribs of the corrugations, and incisions with the back-concave elements are also made on the corrugations from the back of the sheet. Parallel lines intersecting the ribs of the corrugations in the places where the concave elements are executed are located at an angle of 60-90 ° to the ribs of the corrugations. Between the corrugated sheets are perforated sheets or nets.

Общими признаками известной и предлагаемой конструкции являются следующие:Common features of the known and proposed designs are as follows:

- насадка состоит из гофрированных листов с отверстиями;- the nozzle consists of corrugated sheets with holes;

- гофры соседних листов направлены в противоположные стороны относительно друг друга.- corrugations of adjacent sheets are directed in opposite directions relative to each other.

Недостатками известной насадки является сложность изготовления и низкая эффективность работы на средах, характеризующихся повышенной загрязненностью и склонных к образованию осадка, что связано с наличием обратновогнутых элементов, листового перфорированного и сетчатого материала между гофрированными листами, которые способствуют отложению загрязнений на поверхности таких элементов, их забиванию и снижению эффективности работы насадки.The disadvantages of the known nozzles are the difficulty of manufacturing and low efficiency on media characterized by increased contamination and prone to the formation of sediment, which is associated with the presence of reverse-concave elements, sheet perforated and mesh material between corrugated sheets, which contribute to the deposition of contaminants on the surface of such elements, their clogging and reduce the efficiency of the nozzle.

Задачей данного изобретения является повышение эффективности работы насадки при одновременном упрощении ее конструкции за счет улучшения перераспределения потоков газа и жидкости по сечению насадки, повышения турбулизации потоков внутри слоя насадки, снижения уноса жидкой фазы вместе с газовой, достигаемых благодаря конструктивному исполнению с образованием по сечению насадки каналов одновременно зигзагообразной формы и каналов типа «диффузор-конфузор», соединенных между собой.The objective of the invention is to increase the efficiency of the nozzle while simplifying its design by improving the redistribution of gas and liquid flows over the nozzle section, increasing the turbulization of flows inside the nozzle layer, reducing the entrainment of the liquid phase together with the gas phase, achieved due to the design with the formation of channel nozzles at the same time in a zigzag shape and diffuser-confuser channels, interconnected.

Поставленная задача достигается тем, что в регулярной насадке для тепломассообменных аппаратов, состоящей из гофрированных листов с отверстиями, при этом гофры соседних листов направлены относительно друг друга в противоположные стороны, новым является то, что на каждом листе отверстия выполнены в каждой выступающей в одну сторону части гофр, и расстояние между отверстиями равно шагу гофр, при этом выступающие в другую сторону части гофр установлены в такие же отверстия соседнего листа с образованием зазоров между кромкой отверстий и этой частью гофр.The task is achieved in that in a regular nozzle for heat and mass transfer apparatus, consisting of corrugated sheets with holes, while the corrugations of adjacent sheets are directed relative to each other in opposite directions, the new is that on each sheet the holes are made in each part projecting in one direction corrugation, and the distance between the holes is equal to the step of the corrugations, while the corrugations protruding to the other side are installed in the same holes of the adjacent sheet with the formation of gaps between the edge of the holes and that part of the corrugation.

Кроме того, центры отверстий, выполненных в каждой выступающей в одну сторону части гофр, расположены по линиям вершин этих гофр.In addition, the centers of the holes made in each part of the corrugations protruding in one direction are located along the lines of the vertices of these corrugations.

Кроме того, отверстия в выступающей части гофр выполнены на глубину от 0,05 до 0,95 высоты гофра от линии ее вершины.In addition, the holes in the protruding part of the corrugations are made to a depth of 0.05 to 0.95 of the height of the corrugation from the line of its top.

Кроме того, отверстия выполнены овальной, круглой, эллиптической, квадратной, прямоугольной, ромбовидной формы.In addition, the holes are oval, round, elliptical, square, rectangular, diamond-shaped.

Кроме того, гофрированный лист выполнен из сплошного листового материала.In addition, the corrugated sheet is made of continuous sheet material.

Кроме того, гофрированный лист выполнен из перфорированного или профилированного, или просечно-профилированного, или просечно-вытяжного листового материала или из сетки.In addition, the corrugated sheet is made of perforated or profiled, or expanded metal, or expanded metal sheet or mesh.

Кроме того, части гофр одного листа установлены в отверстиях другого листа так, что центры отверстий этого листа смещены относительно выступающей части гофр с отверстиями другого листа.In addition, parts of the corrugations of one sheet are installed in the holes of another sheet so that the centers of the holes of this sheet are offset from the protruding part of the corrugations with the holes of another sheet.

Кроме того, части гофр одного листа установлены в отверстиях другого листа так, что центры отверстий этого листа расположены по линиям вершин выступающей части гофр с отверстиями другого листа.In addition, parts of the corrugations of one sheet are installed in the holes of another sheet so that the centers of the openings of this sheet are located along the lines of the vertices of the protruding part of the corrugations with the holes of another sheet.

Заявляемая совокупность признаков позволяет создать между соседними листами одновременно каналы зигзагообразной формы и каналы типа «диффузор-конфузор», чередующиеся и равномерно распределенные по сечению насадки. Присутствие каналов двух видов придает регулярной насадке повышенную массообменную эффективность за счет наличия одновременно двух эффектов: турбулизации потоков в каналах типа «диффузор-конфузор» за счет резкого изменения скорости газового потока и турбулизации потока в зигзагообразных каналах за счет присутствия через постоянный шаг препятствий в виде выступов, образованных вершинами гофр, расположенных поперек потока. Кроме того, наличие зазоров между кромкой отверстий одного листа и частью гофр соседнего листа, установленных в эти отверстия, обеспечивает сообщение каналов зигзагообразной формы и каналов типа «диффузор-конфузор», создавая единую систему взаимосвязанных каналов в объеме насадки, благодаря чему достигается интенсивное перемешивание сред газа и жидкости, повышается длительность их контактирования в связи с многократным изменением направления движения потоков в зигзагообразных каналах. При этом эффективность насадки практически не зависит от положения гофрированного листа относительно горизонтали, т.е. гофрированные листы могут быть установлены как вертикально, так и под наклоном, а также горизонтально. При этом в зависимости от положения гофрированных листов могут инициироваться организуемые режимы движения газового потока: турбулизация потоков в каналах типа «диффузор-конфузор» и в зигзагообразных каналах или турбулизация потока при прохождении через зазоры, образованные между кромкой отверстий одного листа и выступающей частью гофр соседнего с ним листа. Плавное изменение направления движения потока в каналах способствует эффективной работе насадки на загрязненных средах, склонных к образованию осадка, и исключает осаждение на них твердых частиц и забивание насадки.The inventive combination of features allows you to create between adjacent sheets at the same time channels of a zigzag shape and channels of the type "diffuser-confuser", alternating and evenly distributed over the nozzle section. The presence of two types of channels gives the regular nozzle increased mass transfer efficiency due to the presence of two effects simultaneously: turbulence of flows in diffuser-confuser channels due to a sharp change in the gas flow velocity and turbulence of the flow in zigzag channels due to the presence of obstacles in the form of protrusions through a constant step formed by the vertices of the corrugations located across the stream. In addition, the presence of gaps between the edge of the openings of one sheet and a part of the corrugations of the adjacent sheet installed in these openings ensures the communication of zigzag channels and diffuser-confuser channels, creating a single system of interconnected channels in the nozzle volume, due to which intensive mixing of media is achieved gas and liquid, the duration of their contact is increased in connection with a multiple change in the direction of flow in zigzag channels. Moreover, the efficiency of the nozzle is practically independent of the position of the corrugated sheet relative to the horizontal, i.e. corrugated sheets can be installed both vertically and at an angle, as well as horizontally. In this case, depending on the position of the corrugated sheets, organized modes of gas flow movement can be initiated: turbulent flows in diffuser-confuser channels and in zigzag channels or flow turbulized when passing through gaps formed between the edge of the holes of one sheet and the protruding part of the corrugations of the adjacent him sheet. A smooth change in the direction of flow in the channels contributes to the efficient operation of the nozzle on contaminated media, prone to the formation of sediment, and eliminates the deposition of solid particles on them and clogging of the nozzle.

Также за счет наличия каналов зигзагообразной формы значительно снижается унос жидкой фазы вместе с газовой фазой, так как происходит сепарация капельной жидкости на выступах, образованных вершинами гофр, расположенных поперек потока.Also, due to the presence of channels in a zigzag shape, the entrainment of the liquid phase together with the gas phase is significantly reduced, since dropping liquid is separated on the protrusions formed by the corrugation vertices located across the flow.

При расположении центров отверстий, выполненных в каждой выступающей в одну сторону части гофр, по линиям вершин этих гофр достигается максимальная степень турбулизации газового потока и равномерность его движения по сечению канала насадки. При этом упрощается конструкция насадки и снижаются затраты на ее изготовление.With the location of the centers of the holes made in each part of the corrugations protruding on one side, along the lines of the vertices of these corrugations, the maximum degree of turbulence of the gas flow and the uniformity of its movement along the nozzle channel section are achieved. This simplifies the design of the nozzle and reduces the cost of its manufacture.

Изменяя глубину отверстий на выступающей части гофр от 0,05 до 0,95 высоты гофры от вершины, изменяются степень турбулизации потоков пара (газа) и жидкости и степень сепарации жидкости из газовой фазы в каналах насадки, а следовательно, изменяется и эффективность насадки. Глубина отверстий на выступающей части гофр также влияет на гидравлическое сопротивление насадки. Значение глубины отверстий выбирается в зависимости от требуемых нагрузок по газу и жидкости, гидравлического сопротивления и других условий, определяемых удельной поверхностью насадки, а также от загрязненности среды.Changing the depth of the holes on the protruding part of the corrugations from 0.05 to 0.95 of the height of the corrugation from the top, the degree of turbulization of the steam (gas) and liquid flows and the degree of separation of the liquid from the gas phase in the nozzle channels change, and therefore the nozzle efficiency also changes. The depth of the holes on the protruding part of the corrugations also affects the hydraulic resistance of the nozzle. The value of the hole depth is selected depending on the required gas and liquid loads, hydraulic resistance and other conditions determined by the specific surface of the nozzle, as well as on the pollution of the medium.

Форма отверстий влияет на форму и размеры зазоров между частью гофр одного листа и кромкой отверстий соседнего листа, в которые установлены эти части гофр. От этого зависит характер и степень перетока и перераспределения потоков пара (газа) и жидкости между каналами. Кроме того, при различной форме отверстий гофрированный лист также может быть выполнен различного профиля (треугольный, волнообразный, трапециевидный и т.п.) и при этом могут быть созданы зазоры различной формы и размеров для осуществления перетока и перераспределения потоков пара (газа) по всему объему насадки, что упрощает конструкцию данной насадки и не требует специальных технологий по изготовлению данной насадки.The shape of the holes affects the shape and size of the gaps between the part of the corrugations of one sheet and the edge of the holes of the adjacent sheet in which these parts of the corrugations are installed. The nature and degree of flow and redistribution of steam (gas) and liquid flows between channels depends on this. In addition, with different shapes of holes, the corrugated sheet can also be made of a different profile (triangular, wavy, trapezoidal, etc.) and at the same time, gaps of various shapes and sizes can be created for the flow and redistribution of steam (gas) flows throughout the volume of the nozzle, which simplifies the design of this nozzle and does not require special technologies for the manufacture of this nozzle.

Выполнение гофрированных листов из сплошного или перфорированного, или профилированного, или просечно-профилированного, или просечно-вытяжного листового материала, или из сетки также не требует специальных технологий по изготовлению данной насадки и позволяет использовать заявляемую конструкцию насадки в процессах массообмена в широком диапазоне изменения эффективности и гидравлического сопротивления.The implementation of corrugated sheets from solid or perforated, or profiled, or expanded metal, or expanded metal sheet material, or from a mesh also does not require special technologies for the manufacture of this nozzle and allows the claimed design of the nozzle to be used in mass transfer processes over a wide range of changes in efficiency and hydraulic resistance.

Установка части гофр одного листа в отверстиях другого листа так, что центры отверстий этого листа смещены относительно выступающей части гофр с отверстиями другого листа, в частности при расположении центров отверстий этого листа по линиям вершин этой выступающей части гофр другого листа, позволяет реализовывать заявляемую конструкцию насадки с созданием оптимальных условий для плавного изменения направления движения газового потока в зигзагообразных каналах насадки, а следовательно, и для лучшей сепарации капельной жидкости на выступающих частях гофр, установленных в отверстия соседних гофр.The installation of part of the corrugations of one sheet in the holes of another sheet so that the centers of the holes of this sheet are offset relative to the protruding part of the corrugations with holes of another sheet, in particular when the centers of the openings of this sheet are located along the lines of the vertices of this protruding part of the corrugations of another sheet, it allows to realize the inventive design the creation of optimal conditions for a smooth change in the direction of gas flow in the zigzag channels of the nozzle, and therefore for better separation of the droplet liquid into high Tupa parts of the corrugations, installed in holes adjacent corrugations.

Установка части гофр одного листа в отверстиях другого листа так, что центры отверстий этого листа расположены по линиям вершин выступающей части гофр с отверстиями другого листа позволяет реализовывать заявляемую конструкцию насадки и обеспечить эффективную работу насадки на малых расходах газа (пара).Installing part of the corrugations of one sheet in the holes of another sheet so that the centers of the holes of this sheet are located on the top lines of the protruding part of the corrugations with the holes of another sheet allows you to implement the inventive design of the nozzle and ensure the efficient operation of the nozzle at low gas (vapor) consumption.

Заявителю не известны конструкции регулярных насадок, в которых повышение эффективности тепло- и массообмена, снижение уноса жидкой фазы вместе с газовой достигалось бы за счет наличия в них одновременно каналов зигзагообразной формы и каналов типа «диффузор-конфузор», связанных между собой через зазоры, образованные путем особого расположения гофрированных листов относительно друг друга, способствующих повышению интенсификации массообмена за счет турбулизации потоков внутри слоя насадки при одновременном упрощении конструкции.The applicant does not know the design of regular nozzles in which increasing the efficiency of heat and mass transfer, reducing the entrainment of the liquid phase together with the gas phase would be achieved due to the presence in them of simultaneously zigzag channels and diffuser-confuser channels interconnected through gaps formed by a special arrangement of corrugated sheets relative to each other, contributing to an increase in the intensification of mass transfer due to the turbulization of flows within the nozzle layer while simplifying the design.

На фиг.1 представлен фрагмент регулярной насадки.Figure 1 presents a fragment of a regular nozzle.

На фиг.2 представлена горизонтальная установка и элемент насадки - гофрированный лист с отверстиями, выполненными в каждой выступающей в одну сторону части гофр.Figure 2 presents the horizontal installation and the nozzle element is a corrugated sheet with holes made in each part of the corrugations protruding in one direction.

На фиг.3 схематично показано движение потока газовой (жидкой) фазы в каналах насадки (показан канал типа «диффузор-конфузорм»). Стрелками показано распределение потока по каналам насадки: стрелками С - направление движения основного потока, а стрелками В - движение части потока к создаваемым зазорам.Figure 3 schematically shows the movement of the flow of the gas (liquid) phase in the channels of the nozzle (shown channel type "diffuser-confuser"). The arrows show the distribution of the flow along the nozzle channels: arrows C indicate the direction of movement of the main stream, and arrows B indicate the movement of a part of the flow towards the created gaps.

На фиг.4 показан фрагмент пакета насадки при горизонтальной установке гофрированных листов (вид А на фиг.1), демонстрирующий зигзагообразное движение потока в зигзагообразных каналах насадки.Figure 4 shows a fragment of the nozzle package with horizontal installation of corrugated sheets (view A in figure 1), showing a zigzag flow movement in the zigzag channels of the nozzle.

На фиг.5 показан фрагмент пакета насадки при вертикальной установке гофрированных листов.Figure 5 shows a fragment of the nozzle package in the vertical installation of corrugated sheets.

На фиг.6 представлен разрез по А-А на фиг.4, демонстрирующий наличие многократно повторяющихся и равномерно распределенных каналов типа «диффузор-конфузор» в объеме насадки. Размерными линиями показано изменение высоты каналов типа «диффузор-конфузор» от Н до h1 no ходу движения потока через сужающиеся и расширяющиеся участки.Figure 6 presents a section along aa in figure 4, showing the presence of repeatedly repeating and evenly distributed channels of the type "diffuser-confuser" in the volume of the nozzle. The dimensional lines show the change in the height of the channels of the "diffuser-confuser" type from H to h 1 no in the direction of flow through the narrowing and expanding sections.

Регулярная насадка выполнена из пакета гофрированных листов 1 и 2, гофры которых направлены в противоположные стороны относительно друг друга, на фиг.1 они взаимно перпендикулярны, однако угол между соседними гофрами может составлять от 60 до 120 градусов. Гофрированные листы 1 и 2 могут быть установлены вертикально, наклонно или горизонтально в массообменном аппарате (на фиг.1, 2, 4 показано горизонтальное положение, на фиг.5 - вертикальное). В случае установки гофрированных листов в горизонтальном положении отверстия 5, 6 могут быть в части гофр 3, 4, направленных вниз или вверх (на фиг.1 направлены вверх). В каждой выступающей в одну сторону части гофр 3, 4 каждого листа 1, 2 (соответственно) выполнены отверстия 5, 6 (соответственно). Расстояние а между центрами отверстий 5, 6 равно шагу гофр б (фиг.2), а центры отверстий 5, 6 могут быть расположены по линиям вершин этих гофр. Отверстия 5, 6 выполнены в выступающей части гофр на глубину h от 0,05 до 0,95 высоты гофра Н от линии ее вершины в обе стороны (фиг.4, 5). Отверстия могут быть выполнены различной формы: овальной, круглой, эллиптической, квадратной, прямоугольной, ромбовидной (ромбовидная форма показана на фиг.2). Изменяя форму отверстий, их размер, а также ширину полки гофр, возможно получить насадки с различными значениями удельной поверхности, а значит, эффективности и гидравлического сопротивления.The regular nozzle is made of a package of corrugated sheets 1 and 2, the corrugations of which are directed in opposite directions relative to each other, in Fig. 1 they are mutually perpendicular, however, the angle between adjacent corrugations can be from 60 to 120 degrees. Corrugated sheets 1 and 2 can be installed vertically, obliquely or horizontally in the mass transfer apparatus (Figs. 1, 2, 4 show a horizontal position, Fig. 5 shows a vertical position). In the case of installing the corrugated sheets in a horizontal position, the holes 5, 6 can be in the part of the corrugations 3, 4, directed down or up (in Fig. 1 they are directed up). In each protruding part of the corrugations 3, 4 of each sheet 1, 2 (respectively), holes 5, 6 (respectively) are made. The distance a between the centers of the holes 5, 6 is equal to the step of the corrugations b (figure 2), and the centers of the holes 5, 6 can be located along the lines of the vertices of these corrugations. Holes 5, 6 are made in the protruding part of the corrugations to a depth h from 0.05 to 0.95 of the height of the corrugation H from the line of its apex in both directions (Figs. 4, 5). The holes can be made of various shapes: oval, round, elliptical, square, rectangular, diamond-shaped (diamond-shaped is shown in figure 2). By changing the shape of the holes, their size, as well as the width of the flange of the corrugations, it is possible to obtain nozzles with different values of the specific surface, and therefore, efficiency and hydraulic resistance.

Части каждого листа, выступающие в другую сторону 7, 8, установлены в отверстиях соседнего листа, т.е. как показано на фиг.1, части гофра 8 листа 2 установлены в отверстиях 5 листа 1, с условием образования зазора 9 между поверхностью части гофр 8 и кромкой отверстия 5 (фиг.1, 3, 4). Зазор 9 создают за счет разной формы, размера отверстий 5, 6 и различной конфигурации профиля гофрированного листа 1, 2: треугольного, трапециевидного, волнообразного.Parts of each sheet protruding to the other side 7, 8 are installed in the holes of the adjacent sheet, i.e. as shown in figure 1, part of the corrugation 8 of the sheet 2 is installed in the holes 5 of the sheet 1, with the condition that a gap 9 is formed between the surface of the part of the corrugations 8 and the edge of the hole 5 (figures 1, 3, 4). The gap 9 is created due to the different shape, size of holes 5, 6 and different configurations of the profile of the corrugated sheet 1, 2: triangular, trapezoidal, wave-like.

Взаиморасположение листов 1, 2 может быть в двух вариантах:The relative position of sheets 1, 2 can be in two versions:

- части гофр 8 листа 2 установлены в отверстиях 5 листа 1 так, что центры отверстий 6 листа 2 смещены относительно выступающей части гофр с отверстиями 5 листа 1 (показано на фиг.1);- parts of the corrugations 8 of sheet 2 are installed in the holes 5 of sheet 1 so that the centers of the holes 6 of sheet 2 are offset from the protruding part of the corrugations with holes 5 of sheet 1 (shown in FIG. 1);

- части гофр 8 листа 1 установлены в отверстиях 5 листа 1 так, что центры отверстий 6 листа 2 расположены по линиям вершин выступающей части гофр с отверстиями 5 листа 1 (на фиг. не показано).- parts of the corrugations 8 of the sheet 1 are installed in the holes 5 of the sheet 1 so that the centers of the holes 6 of the sheet 2 are located along the vertices of the protruding part of the corrugations with the holes 5 of the sheet 1 (not shown in Fig.).

Гофрированные листы 1, 2 укладываются в пакеты аналогично представленным на фиг.1, т.е. над листом 2 устанавливается лист 1, при этом части гофр 7 установлены с зазором 9 в отверстия 6 листа 2 и т.д.Corrugated sheets 1, 2 are stacked in bags similar to those shown in figure 1, i.e. above sheet 2, sheet 1 is installed, while parts of the corrugations 7 are installed with a gap 9 in the openings 6 of sheet 2, etc.

При этом между соседними листами образуются зигзагообразные каналы 10 (фиг.4, 5) и каналы типа «диффузор-конфузор» 11 (фиг.3, 6) с сужающимися и расширяющимися участками.At the same time, zigzag channels 10 (FIGS. 4, 5) and channels of the “diffuser-confuser” 11 type (FIGS. 3, 6) with tapering and expanding sections are formed between adjacent sheets.

Гофрированные листы 1, 2 могут быть выполнены из сплошного листового материала. Кроме того, гофрированные листы могут быть выполнены из перфорированного или профилированного, или просечно-профилированного, или просечно-вытяжного листового материала, или из сетки. При этом свободное сечение листового материала принимается в зависимости от технологических требований к условиям эксплуатации насадки.Corrugated sheets 1, 2 can be made of solid sheet material. In addition, corrugated sheets can be made of perforated or profiled, or expanded metal, or expanded metal sheet material, or mesh. In this case, the free section of the sheet material is taken depending on the technological requirements for the operating conditions of the nozzle.

Материал насадки выбирается исходя из условий эксплуатации.The nozzle material is selected based on operating conditions.

Насадка работает следующим образом.The nozzle works as follows.

При вертикальном или наклонном положении гофрированных листов 1, 2 поток газа проходит снизу вверх по каналам насадки, проделывая зигзагообразный путь в каналах 10 и встречая сопротивление через постоянный шаг в каналах 11 типа «диффузор-конфузор» из-за наличия препятствия в виде посаженных в отверстия 5 участков гофр 8 соседнего листа, следствием чего является сужение канала 11 через постоянный шаг. В результате этого увеличивается путь движения газового потока в насадке, возрастает степень турбулизации газового потока, что приводит к интенсификации процесса тепломассообмена между жидкой и газовой фазами на поверхности насадки. Одновременно за счет прохождения потока по каналам зигзагообразной формы 10 значительно снижается унос жидкой фазы вместе с газовой фазой, так как при зигзагообразном движении потока происходит сепарация капельной жидкости из газовой фазы на выступах, образованных вершинами гофр 8, расположенных поперек потока.In the vertical or inclined position of the corrugated sheets 1, 2, the gas flow passes from bottom to top along the nozzle channels, making a zigzag path in the channels 10 and encountering resistance through a constant step in the diffuser-confuser channels 11 due to the presence of an obstacle in the form of holes 5 sections of corrugations 8 of the adjacent sheet, the consequence of which is the narrowing of the channel 11 through a constant step. As a result of this, the path of the gas flow in the nozzle increases, the degree of turbulization of the gas flow increases, which leads to an intensification of the heat and mass transfer between the liquid and gas phases on the surface of the nozzle. At the same time, due to the passage of the flow through the channels of the zigzag shape 10, the entrainment of the liquid phase together with the gas phase is significantly reduced, since with a zigzag motion of the stream, droplet liquid separates from the gas phase at the protrusions formed by the corrugations 8 located across the flow.

В каналах 10 и 11 жидкость стекает вниз, встречая на своем пути препятствия в виде вершин гофр 8, за счет чего увеличивается путь движения жидкости в канале, увеличивается степень турбулизации жидкостного потока, что приводит к интенсификации процесса тепломассобмена между жидкой и газовой фазами в каналах и на поверхности насадки. При этом часть потоков жидкости и газа через зазоры 9 перераспределяется между каналами 10 и 11 насадки.In channels 10 and 11, the liquid flows down, meeting obstacles in the form of vertices of corrugations 8, which increases the path of fluid movement in the channel, increases the degree of turbulization of the liquid flow, which leads to an intensification of the heat and mass transfer between the liquid and gas phases in the channels and on the surface of the nozzle. In this case, part of the liquid and gas flows through the gaps 9 is redistributed between the channels 10 and 11 of the nozzle.

При горизонтальной установке гофрированных листов 1, 2 насадка работает следующим образом.With the horizontal installation of corrugated sheets 1, 2, the nozzle works as follows.

Газовый поток проходит снизу вверх через зазоры 9 и отверстия в виде перфорации (в случае выполнения гофрированного листа из перфорированного или профилированного, или просечно-профилированного, или просечно-вытяжного листового материала, или из сетки), встречая на своем пути помимо этого сопротивление в виде слоя (уровня) жидкой фазы, равномерно распределенной по длине гофров. При этом газовый поток равномерно перераспределяется по сечению насадки, за счет зигзагообразных каналов 10 и каналов 11 типа «диффузор-конфузор». Жидкая фаза стекает сверху вниз через зазоры 9 и отверстия в виде перфорации, создавая при этом слой жидкой фазы по длине гофров. В результате происходит многократный барботаж газа через слой жидкости по ходу его движения через слой насадки, за счет чего достигается большое количество теоретических ступеней разделения на единицу высоты массообменного устройства и, следовательно, достигается высокая эффективность тепломассообмена.The gas flow passes from bottom to top through the gaps 9 and holes in the form of perforation (in the case of corrugated sheet made of perforated or profiled, or expanded metal, or expanded metal sheet, or mesh), encountering in addition its resistance in the form layer (level) of the liquid phase uniformly distributed along the length of the corrugations. In this case, the gas stream is evenly redistributed over the nozzle section due to the zigzag channels 10 and 11 of the diffuser-confuser type. The liquid phase flows from top to bottom through the gaps 9 and holes in the form of perforations, creating a layer of the liquid phase along the length of the corrugations. As a result, gas is repeatedly bubbled through the liquid layer in the direction of its movement through the nozzle layer, due to which a large number of theoretical stages of separation per unit height of the mass transfer device are achieved and, therefore, high heat and mass transfer efficiency is achieved.

Claims (11)

1. Регулярная насадка для тепломассообменных аппаратов, состоящая из гофрированных листов с отверстиями, при этом гофры соседних листов направлены относительно друг друга в противоположные стороны, отличающаяся тем, что на каждом листе отверстия выполнены в каждой выступающей в одну сторону части гофр и расстояние между отверстиями равно шагу гофр, при этом выступающие в другую сторону части гофр установлены в такие же отверстия соседнего листа с образованием зазоров между кромкой отверстий и этой частью гофр.1. A regular nozzle for heat and mass transfer apparatus, consisting of corrugated sheets with holes, while the corrugations of adjacent sheets are directed relative to each other in opposite directions, characterized in that on each sheet holes are made in each part of the corrugations protruding in one direction and the distance between the holes is step of the corrugations, while the corrugation portions protruding to the other side are installed in the same holes of the adjacent sheet with the formation of gaps between the edge of the holes and this part of the corrugations. 2. Регулярная насадка по п.1, отличающаяся тем, что центры отверстий, выполненных в каждой выступающей в одну сторону части гофр, расположены по линиям вершин этих гофр.2. The regular nozzle according to claim 1, characterized in that the centers of the holes made in each part of the corrugations protruding in one direction are located along the lines of the vertices of these corrugations. 3. Регулярная насадка по п.1, отличающаяся тем, что отверстия в выступающей части гофр выполнены на глубину от 0,05 до 0,95 высоты гофра от линии ее вершины.3. The regular nozzle according to claim 1, characterized in that the holes in the protruding part of the corrugations are made to a depth of 0.05 to 0.95 of the height of the corrugation from the line of its apex. 4. Регулярная насадка по п.1, отличающаяся тем, что отверстия выполнены овальной, круглой, эллиптической, квадратной, прямоугольной, ромбовидной формы.4. The regular nozzle according to claim 1, characterized in that the holes are oval, round, elliptical, square, rectangular, diamond-shaped. 5. Регулярная насадка по п.1, отличающаяся тем, что гофрированный лист выполнен из сплошного листового материала.5. The regular nozzle according to claim 1, characterized in that the corrugated sheet is made of continuous sheet material. 6. Регулярная насадка по п.1, отличающаяся тем, что гофрированный лист выполнен из перфорированного листа.6. The regular nozzle according to claim 1, characterized in that the corrugated sheet is made of perforated sheet. 7. Регулярная насадка по п.1, отличающаяся тем, что гофрированный лист выполнен из профилированного листа.7. The regular nozzle according to claim 1, characterized in that the corrugated sheet is made of a profiled sheet. 8. Регулярная насадка по п.1, отличающаяся тем, что гофрированный лист выполнен из просечно-профилированного или просечно-вытяжного листа.8. The regular nozzle according to claim 1, characterized in that the corrugated sheet is made of expanded metal or expanded metal sheet. 9. Регулярная насадка по п.1, отличающаяся тем, что гофрированный лист выполнен из сетки.9. The regular nozzle according to claim 1, characterized in that the corrugated sheet is made of mesh. 10. Регулярная насадка по п.1, отличающаяся тем, что части гофр одного листа установлены в отверстиях другого листа так, что центры отверстий этого листа смещены относительно выступающей части гофр с отверстиями другого листа.10. The regular nozzle according to claim 1, characterized in that the parts of the corrugations of one sheet are installed in the holes of another sheet so that the centers of the holes of this sheet are offset from the protruding part of the corrugations with the holes of another sheet. 11. Регулярная насадка по п.1, отличающаяся тем, что части гофр одного листа установлены в отверстиях другого листа так, что центры отверстий этого листа расположены по линиям вершин выступающей части гофр с отверстиями другого листа. 11. The regular nozzle according to claim 1, characterized in that the parts of the corrugations of one sheet are installed in the holes of another sheet so that the centers of the holes of this sheet are located along the vertices of the protruding part of the corrugations with the holes of another sheet.
RU2008151482/15A 2008-12-24 2008-12-24 Regular packing RU2384362C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008151482/15A RU2384362C1 (en) 2008-12-24 2008-12-24 Regular packing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008151482/15A RU2384362C1 (en) 2008-12-24 2008-12-24 Regular packing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2384362C1 true RU2384362C1 (en) 2010-03-20

Family

ID=42137304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008151482/15A RU2384362C1 (en) 2008-12-24 2008-12-24 Regular packing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2384362C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2456525C1 (en) * 2011-03-16 2012-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Экспертный технический центр ЦКБН" Regular head piece for counter-flow heat-mass-exchange units
RU2505354C1 (en) * 2012-10-04 2014-01-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" Regular nozzle (versions)
RU2638980C2 (en) * 2012-09-11 2017-12-19 Ифп Энержи Нувелль High-performance structured piece for contact column for liquid media

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2456525C1 (en) * 2011-03-16 2012-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Экспертный технический центр ЦКБН" Regular head piece for counter-flow heat-mass-exchange units
RU2638980C2 (en) * 2012-09-11 2017-12-19 Ифп Энержи Нувелль High-performance structured piece for contact column for liquid media
RU2505354C1 (en) * 2012-10-04 2014-01-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" Regular nozzle (versions)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4597916A (en) Method of and apparatus for intermediate lamella vapor liquid contact
RU2370299C1 (en) Method and device of direct flow vapour-fluid contact treatment
US4604247A (en) Tower packing material and method
US6409378B1 (en) Filler body with a cross channel structure
EP0130745B1 (en) Expanded metal packing and method of manufacture
RU2670899C2 (en) Packing sheet for structured packing
RU2384362C1 (en) Regular packing
JP5621104B2 (en) Regular packing for gas-liquid contactor
US5188773A (en) Tower packing with small and large louvers and mixing method
JP2012050970A5 (en) Regular packing for gas-liquid contactor
US5185106A (en) Tower packing with small louvers and mixing method
JP5410956B2 (en) Matrix structure
WO2011102749A1 (en) Packet-type vortical packing for heat and mass exchange column-type apparatuses
JPH0756436B2 (en) Tower packing with louvers
JPS632204B2 (en)
US5057250A (en) Tower packing with small louvers
US6293527B1 (en) Splash bar for direct contact heat and mass transfer method and apparatus
RU2505354C1 (en) Regular nozzle (versions)
RU2461406C2 (en) Mass exchange contact device for interaction of fluid and gas
RU171603U1 (en) REGULAR NOZZLE FOR HEAT AND MASS TRANSFER APPARATUS
RU2452560C1 (en) Regular packing for heat-and-mass exchange apparatuses
CN206793352U (en) Absorption tower for flue gas desulphurization system
RU2300419C1 (en) Regular nozzles for the heat-exchange and mass-exchange apparatuses
RU2188706C1 (en) Regular packing for heat- and mass-exchanger apparatus
RU2602118C1 (en) Regular adapter for heat and mass exchange processes

Legal Events

Date Code Title Description
QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20080711

Effective date: 20120427

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20140730

QC41 Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20140730

Effective date: 20160729