SU1033178A1

SU1033178A1 - Насадка дл тепломассообменных колонн

Info

Publication number: SU1033178A1
Application number: SU797770890A
Authority: SU
Inventors: Бернд Кулбе; Вернер Кубик; Клаус Хоппе; Герхард Крюгер
Original assignee: Феб Хемианлагенбаукомбинат Лейпциг "Гримма" (Инопредприятие)
Priority date: 1978-11-27
Filing date: 1979-10-25
Publication date: 1983-08-07
Also published as: GB2035831B; DD145154A3; DE2943061C2; FR2449465A1; DE2943061A1; FR2449465B1; GB2035831A

Description

Изобретение касаетс насадки колонн, котора в зоне контактирорани жидкостей, газов и паров пригодна дл ректификации, абсорбции, десорбции, хемосорбции, увлажнени М обезвоживани газа, а также дл пр мой теплопередачи. Данна насадка колонн отличаетс блогопри тным относительно объема колонн отношением перепада давлени к эффективности массопередачи при, одновременно, большом диапазоне рабочих параметров. Известен р д. насадок в форме упа ковок, у используютс распо ложенные параллельно оси колонны пе форированные или неперфорированные матообразные контактные пластины с наклонным рифлением, причем наклон рифлени посто нно мен ет свое направление ориентации по высоте контактных пластин. Согласно OS 245780 известно расположение контактных те при которюм рифление прюкодит под тупым углом к оси колонны. Недостаток такой конструкции сос тоит в том, что эффекты смешивани в радиальном направлении остаютс низкими, особенно при больших диаметрах колонн, так как распределени жидкой фазы в соединении с другими контактными пластинами недостаточное . Согласно из 3415502 известна упо р доченна насадка, у которой рифле ние проходит под острым углом к оси колонны и где контактные пластины упакованы друг к другу со смещенным фазами. Эффективность масссЛтередачи и в этом варианте оказываетс недос таточной, так как и Здесь/ ввиду от сутствующих горизонтальных каналов потока, свойства упаковки, в частно ти относительно самораспределени . жидкостей и газов, остаютс неудовлетворительными . Дл обеих известных конструкций характерно, что свойства распределе ни в радиальном направлении параллельно контактным пластинам неудовлетворительны ) веским недостатком обоих изобретений вл етс отсутствие вс ких конструктивных признаков Обеспечивающих радиал1 ное смещение поперек под любым углом к контактньш пластинам Эффект смешени жидкой фазы отсутствует таким образом полностью , а эффект смешени газовой .фазы обеспечиваетс лишь условно через перфорированный материгш. Согласно (jp iOft4794 известна упо р доченна насадка, у которой конта ные пластины в корпусе колонны наматываютс . Эта упаковка обеспечива ет хот и приемлемое распределение жидкости и газа по объему обмотки, но распределение в радиальном непра Лении может осуществл тьс исключительно через основной материал. По меньшей мере, можно предполагать,что свойства упаковки, обеспечивающее самораспределение жидкой фазы в радиальном направлении, отсутствует, а радиальное распределение газооб- разной фазы при услойии 11аличи перфорированного материала св зано с повышенным перепадом давлени . Цель изобретени состоит в создании насадки колонны с улучшенным по сравнению с известными конструкци ми отношением перепада давлени и эффективности массопередачи, сравнительно широким диапазоном рабочих параметров, простой форма и с особой пригодност1 ю дл колонн больших диаметров . В основу изобретени положена задача путем расположени перфорированных подход щих отдельных элементов , собранных сло ми параллельно с осью колонны, создать насадку колонны с такими свойствами самораспределени дл пара (газа и жидкости, что стекающа зигзагообразно жидкость потечет по отдельному элементу вниз, поднимак цийс поток пара совершит тот же путь в противоположном направлении и во взаимодействии пара (газа/ и жидкости установитс радиальное смешение вдоль и поперек к сло м элементов , а также повысить эффективность массопередачи. В основном это достигаетс тем, что отдельные элементы в корпусе колонны собраны в систему слоев, расположенных параллельно оси колонны таким Образом, что пирамидальные элементарные тела в плоскости одного сую элементов обнаруживают одинаковое направление ориентации, соседние слои смещены по фазам вертикально на одно пирамидальное элементарное тело, а горизонтально - на половину ширины отдельного элемента. Верхн сторона : отдельных элементов направлена на средний слой элементов с наибольшим горизонтальным измерением. При этом насадка состоит из перфорированных отдельных элементов из плоского пр моугольного материала ,попеременно отогнутого под положительным или отрицательным одинаковым углом относительно продольной оси в одном направлеиии, а об разуивдиес при этом трехсторонние поверхности отогнуты в середине поперек к продольной оси элементов в протиеоположном направлении, так что образуютс пирамидальные элементарные тела с трехсторонними поверхност ми , которые попеременно открыты поперек относительно продольной оси и поверхность основани которчлх полностью отсутствует. Остающиес в плоскости грани тел относ тс соответственно к двум соседним элементарным телам. Особый вид исполнени изобретени предусматривает , чтобы сгибы отдельного элемента имели форму плоскости. На фиг. 1 изображен вид сло эле ментов ),на фиг; 2 - система элемен тов; на фиг, 3 - упор доченна насадка колонны вертикальный разрез нафиг. 4 - разрез А-А-на фиг. 3. Изобретение состоит из расположенных внутри кожуха колонны 1 перфорированных отдельных элементов 4 которые соединены в составленные параллельно с осью колонны слои , элементов 3 и пакеты элементов 2. Отдельные элементы 4 в системе расположены так, что пирамидсшьные элементарные тела 5 в плоскости одного сло элементов 3 имеют одинако вое направление ориентации, соседни слои элементов 3 смещены по фазам вертикгипьно на одно пирамидальное элементарное тело 5, а горизонтально - на половину ширины отдельного элемента. Ориентиро зка слоев элемен тов 3 предусмотрена таким образом, что, исход от среднего сло элемен тов 3 с наибольшим горизонтальным изкюрением, кажда верхн сторона отдельных элементов 4 всех других слоев элементов 3 напра:влена к сред нему слою элементов 3. отдельный элемент 4 на основе ис полнени изобретени состоит из рас положенных в р д открытых поперемен но поперек к продольной оси отдельного элемента пирамидальных элементаршлх тел 5. Основной материал дл отдельных элементов 4 перфорирован. При этом плоский пр моугольный основной материал попеременно отгибаетс на 45 положительно и отрицательно относительно своей продольной оси преимущественно на 90 ввер а образующа с между сгибами 7 трех сторонн поверхность в середине . отгибаетс вниз таким Образом, что углом между обеими образуемыми основным материалом отдельного элемента боковыми поверхност ми пират мидального элементарного тела составл ет 90°. Особый вид исполнени изобретени предусматривает, что пространство внутри кожуха колонны 1 несколько раэ сегментированно, что дает возможность концентированно ориентировать пирамидальные элементарные тела 5 на ось колонны. Шлсота отдельных элементов или пакетов элементов 2 предусмотрена таким обра:эсм , чтобы соседние пакеты элемен; тов 2 могли располагатьс друг над , другом, смещенными на . Система элементов не обнаруживает свободных вертикальных прюходных сечений дл жидкости и пара (газа ). Насадка согласно изобретению работает в противотоке пара (газа) и жидкости. Жидкость попадает через обычное устройство дл распределени жидкости на обрезную.кромку отдельных элементов 4 верхнего пакета элементов 2 или капает ва боковые поверхности верхних пирамидальных элементарных тел 5. Оттуда жидкость течетпредпочтительно по налонным к продольной оси отдельногчэ элемента сгибам 7 - вниз по отдельному элементу 4 зигзагообразным движением, стабилиэируегиым восход щим потоком пара (газа ), захватываетс частично на краю отдельного элемента 4 восход щим паром (газом) и переноситс к соседним элементам, проникает на боковых поверхност х пирамидального элементарного тела ввиду относительно большого проецированного поперечного сечени перфорации стекает по капл м и выноситс газовым потоком по горизонтальным каналам потока б. Форма каналов потока 6 позвол ет при этом не только горизонтально вынос в направлении слоев элементов 3, но ив то же врем под углом в 30 относительно слой элементов и таким образом в системе поперек относительно сло элементов 3. Благодар таким свойствам самораспределени насадки слои элементов 3 располагаютс так, чтобы верхн сторона отдельных элементов 4 показывала в направлении среднего сло элементов 3 с наибольшим горизонтальным измерением и тем самым горизонтальное смещение было направ лено на ось колонны. После протекани через пакет элементов 2 жидкость стекает КЕШЛЯМИ на нижнем конце на расположенный под ним смещенный на 90 пакет элементов 2. Восход щий поток пара (газа} преимущественно в зигзагообразном движении попадает от нижнего к верхнему, концу-пакета элементов 2, частично протекает через основной материал у пирамидальных элементарных тел 5 и поступает горизонтально через открытые каналы потока 6 в соседние отдельные-элементы4, Вследствие зигзагообразного движени восход щего потока пара (газа ) парциальные потоки пара .(газа ) проникают также в пирамидальные элементарны е тела 5, поступа от соседних отдельных элементов 4, проникают основной материал пирамидального элементарного тела 5 или вовлекаютс горизонтально в зигзагообразный поток пара (газа ) в соседнем отдельном элементе 4. Влекома восход щим потокомп&ра. (газа) жидкость выдел етс щ еим} ественно у вертикально проход щих краев отдельных элементов и у сгибов 7, течет вниз и, поддержуваема потоком пара (газа), вновь раздел етс в точках соприкосновени соседних отдельных элементов 4.

Преимущества решени согласно изобретению состо т в простой форме отдельных элементов, в их благопри тном соединении в систему элементов.

в выгодном отношении перепада давлени и эффективности массоперадачи к ширине диапазона рабочих параметров и в особой пригодности дл колонн крупных диаметров.

Признано изобретением по резуль-. татам .эксперизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики.

Фа.2

т

, .ШФ

xvy/w/

л/л А/л л Л

:АУ

VVVVvV /S

§Щ Чж

у

Ъ ху

-.

v:

Ь:

Claims

1. НАСАДКА ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ КОЛОНН, состоящая из собранных в слои параллельно оси колонны отдельных элементов из перфорированного материала, от л и ч а ющ а я с я тем, что отдельные элементы расположены в слое вертикально таким образом, что в плоскости одно слоя направление ориентировки пирамидальных элементарных тел, попеременно открытых наружу, одинаково, при этом от слоя к слою элементы установлены со смещением но вертикали на одно пирамидальное элементарное тело, по горизонтали - на половину ширины элемента, а слои элементов так расположены относительно друг друга, что верхняя сторона отдельных элементов обращена к средне-

I му слою элементов с наибольшим горизонтальным измерением.

2. Насадка по ri. 1, отличающаяся тем, что слои элементов в плоскости расположены по круговым секторам, так что верхняя сторона слоев элементов внутри одного сектора направлена к оси клонны.

3. Насадка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что сгибы, проходящие под углом и поперек к продольной кромке отдельного элемента, имеιρτ форму плоскости. _:

4. Насадка по nni.1-3, отличающаяся тем, что'плоский основной материал отдельного элемента поочередно отогнут под положительным или отрицательным одинаковым углом к продольной оси в одном направ- § лении, а образующиеся при этом трехсторонние поверхности отогнуты в середине поперек к продольной оси отдельных элементов в противоположном направлении таким образом, что образуются пирамидальные элементарные тела с трехсторонними поверхностями, которые попеременно открыты наружу.

5. Насадка по пп. 1-4, от л ичающаяся тем, что наименьший угол между ребрами трехсторонних поверхностей составляет 30°.

6. Насадка по пп. 1-5, о т л ич а ю щ а я с я тем, что наклоненные к продольной оси отдельного элемента сгибы расположены в одной плоскости.

SU ...1033178 >