SU1162463A1 - Регул рна насадка - Google Patents

Abstract

РЕГУЛЯРНАЯ НАСАДКА дл  массообменных аппаратов, имеюща  пакеты расположенных под углом одни к другим листов из просечно-выт жного металла, образующих ромбовидные соты с размещенными по диагонал м ромбов горизонтальными просечно-выт жными листами с отверсти ми дл  стекани  жидкости, расположенными в вершинах ромбов, отличающа с  тем, что, с целью повышени  эффективности массообмена путем более полного использовани  объема насадки и более равномерного распределени  контактирующих фаз, насадка снабжена дополнительными листами из просечно-выт жного металла, размещенными по вертикальным диагонал м ромбовидных сот, причем на каждой из горизонтальных полудиагоналей просечка направлена в сторону ближайшей верхней стороны ромбо видных сот. (Л fKu Kocmb О5 ю 4 О5 ОО

Description

Изобретение относитс  к конструкци м регул рных насадок, примен емых дл  проведени  процессов массообмена в системе газ-жидкость и может быть использовано в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности дл  разделени  смесей с помощью ректификации, абсорбции и десорбции.

Известна регул рна  насадка, имеюща  развернутые относительно один другому на 45-90° горизонтальные пакеты, выполненные из параллельно расположенных наклонных пластин с просечными отверсти ми, кромки которых в соседних .пластинах направлены в противоположные стороны и расположены в смежных по высоте пластинах соосно 1.

Однако данна  конструкци  характеризуетс  недостаточно интенсивным контактом фаз вследствие того, что газ контактирует в основном с пленкой жидкости, стекающей по пластинам, а следовательно, и степень использовани  свободного объема насадки невелика, больща  часть газа имеет возможность пройти по каналам, образованным соседними пластинами, без существенного контакта с жидкостью. Кроме того, создаютс  благопри тные услови  дл  интенсивного обратного перемещивани  и уноса жидкости потоком газа. В св зи с этим эффективность массообмена на такой насадке, в особенности при больщих нагрузках по газу, может заметно снижатьс .

Известна также регул рна  насадка дл  массообменных аппаратов, включающа  пакет расположенных под углом одни к другим листов из просечно-выт жного металла , образующих ромбовидные соты с размещенными по диагонал м ромбов горизонтальными просечно-выт жными листами с противоположным направлением просечки на смежных по высоте листах и с отверсти ми дл  стекани  жидкости , расположенными в верщинах ромбов и снабженными неперфорированными пластинами , направл ющими жидкость по одному из наклонных просечно-выт жных листов 2.

Недостаток известной конструкции заключаетс  в том, что KoijTaKT фаз происходит не на всей поверхности насадки, а только на горизонтальных листах и на тех сторонах ромбовидных сот, которые расположены по направлению газового потока. Остальные стороны ромбовидных сот служат лищь дл  стекани  жидкости с одной горизонтальной пластины на другую и не участвуют в массообмене , что ограничивает эффективность массопередачи. Кроме того, направление просечки в горизонтальных листах не мен етс  по длине листа, что может привести к неравномерности распределени  жидкости в поперечном сечении насадки за счет преимущественного увлечени  жидкости в направлении выхода газовых струй. Следствием этого может  витьс  снижение эффективности контакта. Конструкци  известной насадки  вл етс  нетехнологичной, так как установка специальных направл ющих пластин в отверсти х дл  перетока жидкости и требовани  к прин той в конструкции ориентации направлени  просечки в смежных листах привод т к необходимости изготовлени  и соединени  множества разнотипных элементов .

Целью изобретени   вл етс  повыщение эффективности массообмена путем более полного использовани  объема насадки и более равномерного распределени  контактирующих фаз.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в насадке, имеющей пакеты расположенных под углом одни к другим листов из просечно-выт жного металла, образующих ромбовидные соты с размещенными по диагонал м ромбов горизонтальными просечновыт жными листами с отверсти ми дл  стекани  жидкости, расположенными в вершинах ромбов, насадка снабжена дополнительными листами из просечно-выт жного металла , размещенными по вертикальным диагонал м ромбовидных сот, причем на каждой из горизонтальных полудиагоналей просечка направлена в сторону ближайшей верхней стороны ромбовидных сот.

Выполнение просечки на каждой из горизонтальных полудиагоналей ромбовидных сот в направлении ближайшей верхней стороны ромба предотвращает, в отличие от известной конструкции, сбивание жидкости к периферии насадки и заставл ет газ проходить равномерно через всё наклонные листы , расположенные по сторонам ромбов. При этом увеличиваютс  не только проверхность контакта, но и поверхность, на которой происходит сепараци  фаз, что уменьшает унос жидкости на вышележащие пластины и способствует повышению эффективности массопередачи.

Установка дополнительного элемента - вертикальных просечных листов и предлагаема  схема направлени  просечек на горизонтальных листах позвол ет существенно упростить технологию изготовлени  насадки. Предложенна  ориентаци  просечки требует направл ть жидкость не к верщинам ромбов , как это было в известной конструкции, а в точку пересечени  диагоналей ромба. Установка просечных листов по вертикальным диагонал м ромбов позвол ет отказатьс  от специальных направл ющих пластин в отверсти х дл  перетока жидкости, что позвол ет, учитыва  переменное направление просечки на горизонтальных листах, изготовить насадку из пакета вертикально расположенных гофрированных листов унифицированного трапециевидного профил , отличающегос  дл  отдельных элементов насадки только способом их размещени  при раскрое и сборке насадки.

На фиг. 1 показана насадка, общий вид; на фиг. 2 - унифицированный профиль со схемой раскро  элементов; на фиг. 3 - элементы насадки, из которых может быть набрана предлагаема  конструкци  насадки.

Насадка содержит пакет из просечновыт жных листов с горизонтальными 1, наклонными 2 и 3 и вертикальными участками , образующими ромбовидные соты- с вертикальными и горизонтальными диагонал ми . В местах, прилегающих к верщинам ромбов в просечно-выт жных листах, выполнены отверсти  5 дл  перетока жидкости. Направление просечки на каждой из горизонтальных полудиагоналей ромбовидных сот выполнено в сторону ближайщей верхней стороны ромба (фиг. 1).

На фиг. 2 изображен унифицированный профиль просечно-выт жных листов, гофрированный трапециевидными гофрами АБВГ, представл ющими собой нижнюю часть пр моугольного треугольника АДГ с катетом АГ в основании, отсеченную средней линией БВ треугольника, параллельной основанию АГ. В вершинах А, Б и Г унифицированного профил  выполнены отверсти  5 дл  стекани  жидкости. Элементы насадки содержат целое число трапециевидных гофров , количество которых определ етс  требуемой высотой сло  насадки. При этом в одних элементах просечка направлена во внещнюю сторону от трапеции, а в других элементах - вовнутрь трапеции. Компоновка элементов дл  образовани  требуемой конфигурации ромбовидных сот осуществл етс  простыми поворотами элементов вокруг их собственных осей симметрии (фиг. 1).

НасаДка работает следующим образом.

Жидкость подаетс  на насадку сверху и через отверсти  5 в верщинах ромбовидных сот стекает по вертикальным участкам 7 насадки на горизонтальные участки 1, где она подхватываетс  газовым потоком и направл етс  в сторону ближайших верхних сторон ромбовидных сот 2 или 3, где происходит сепараци  фаз. Газ после сепарации

поднимаетс  вверх к выщележащей горизонтальной ступени контакта, а отсепарированна  жидкость стекает по наклонным участкам 2 и 3 к нижним вершинам смежных ромбов и через отверсти  5 направл етс  по вертикальным полудиагонал м 4 на нижележащие горизонтальные участки 1.

Технико-экономическое преимущество предложенной конструкции насадки по сравнению с известной можно оценить, исход  из величины смоченной поверхности насадки. Известно, что эффективность насадки растет пропорционально величине удельной смоченной поверхности насадки. Обозначив за а величину стороны образующих насадку ромбовидных сот и за Ji величину угла между стороной ромба и его горизонтальной диагональю , можно получить относительное увеличение полной и эффективной удельной поверхности общ и #эфД-1  предложенной конструкции насадки по сравнению с известной

i , la-t-aacos +Ea-siw

Тоби- 2 3

.

(1) (2)

а + созд

J 4 : 2A:«: lA JiE.% Za-f2a-cos iH-coap

Уравнени  (1) и (2) получены из рассмот рени  одного элемента насадки (единичного ромба). Величины /общ и завис т от величины угла .

Прир 30°-60 диапазон увеличени  :Робщ 1,174-1:346, а 9 1:535-1,667. Результаты оценки величин S-oGv, yf согласно выражени м (1) и (2) показывают, что повышение эффективности предложенной на.садки по сравнению с известной следует ожидать не столько за счет увеличени  общей поверхности насадки путем введени  дополнительного элемента, сколько за счет более рационального использовани  имеющейс  поверхности насадки, т.е. вовлечени  в процесс масообмена и сепарации возможно большей поверхности насадки.

Предложенна  насадка может быть рекомендована в качестве контактного элемента в колоннах вакуумной ректификации, абсорберах и газосепараторах.

Фиг. 2

fU8,3

Claims (1)

1. РЕГУЛЯРНАЯ НАСАДКА для массообменных аппаратов, имеющая пакеты расположенных под углом одни к другим листов из просечно-вытяжного металла, образующих ромбовидные соты с размещенными по диагоналям ромбов горизонтальными просечно-вытяжными листами с отверстиями для стекания жидкости, расположенными в вершинах ромбов, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности массообмена путем более полного использования объема насадки и более равномерного распределения контактирующих фаз, насадка снабжена дополнительными листами из просечно-вытяжного металла, размещенными по вертикальным диагоналям ромбовидных сот, причем на каждой из горизонтальных полудиагоналей просечка направлена в сторону ближайшей верхней стороны ромбовидных сот. §

   SLL™1162463

   Жидкость газ Газ

   Фиг. 7