SU440147A1

SU440147A1 - Regulus of a thorn plate nozzle

Info

Publication number: SU440147A1
Application number: SU1858431A
Authority: SU
Inventors: Александр Степанович Марценюк
Original assignee: Киевский Технологический Институт Пищевой Промышленности
Priority date: 1972-12-18
Filing date: 1972-12-18
Publication date: 1974-08-25

Description

II

Изобретение относитс к конструкци м контактных устройств тепло-массообменных аппаратов .The invention relates to the design of contact devices for heat mass transfer apparatus.

Известна регул рна пластинчата насадка с отверсти ми, расположенными в пшхматном пор дке. ,, ,A known regular plate attachment with holes arranged in the order of magnitude. ,,,

Испытани этой, насадки с выштампованнымй пр моугольными отверсти ми размером 22X6 мм, расположенными в шахматном пор дке па рассто нии 5 мм друг от друга по горизонтали и 10 мм по вертикали показали, что конструкци «асадки может быть улучшена путем изменени коифигурации отверстий. Однако при низких нагрузках по жидкости и низких скорост х движущегос противотоком газа Жидкость обтекает отверсти и течет только по телу пластины, в то врем как дл интенсивного обновлени контактирующих поверхностей желательно, чтобы жидкость собиралась в капли и капала с верхних кромок отверстий иа нижпие. Кроме того при повышенных скорост х газа (пор дка 3,5-5 м/сек) значительна часть жидкости обтекает отверсти даже при больших плотност х орошени ; меньша же часть жидкости стекает по отверсти м в виде капель и струй - в зависимости от нагрузок по жидкости и газу; при всех скорост х газа, а также при однофазном течении жидкости отдельные капли и сгруи жидкости по мере стекани собираютс в более крупные струи.Tests of this, nozzles with stamped rectangular holes of 22 x 6 mm in size, staggered a distance of 5 mm horizontally from each other and 10 mm vertically, showed that the design of the hole can be improved by changing the configuration of the holes. However, at low liquid loads and low velocities of a countercurrent moving gas, the liquid flows around the holes and flows only through the body of the plate, while for intensive renewal of the contacting surfaces it is desirable that the liquid collects in drops and drops from the upper edges of the holes and bottom. In addition, at elevated gas velocities (on the order of 3.5-5 m / s), a significant portion of the liquid flows around the apertures even at high irrigation densities; the smaller part of the liquid flows through the holes in the form of droplets and jets, depending on the loads on the liquid and gas; at all gas velocities, as well as in single-phase flow of the liquid, separate drops and discharges of the liquid are collected in larger jets as they flow.

Цель изобретени - интенсификаци массообмена на перфорированных пластинчатых насадках путем создани отверстий такой конфигурации , котора преп тствует ухудшению равномерности орошени пластин насадки по мере стекапи жидкости и создает услови дл непрерывного интенсивного обновлени контактирующей поверхности жидкости.The purpose of the invention is to intensify mass transfer on perforated lamellar nozzles by creating openings of such a configuration that prevents deterioration of the uniformity of the nozzle plates irrigation as the fluid flows and creates conditions for continuous intensive renewal of the contacting surface of the fluid.

Дл этого верхн и нижн кромки расположенных горизонтально пр моугольных отверстий имеют зубчатую форму. Зубь верхней кромки отверстий образованы с помощью направленных вверх прорезей. Отношение высоты зубьев к ширине прорезей между зубь ми равно примерно двум. В нижней кромке отверсти имеют зубь , расположенные по ос м зубьев или прорезей верхней кромки. Высота и ширина зубьев нижней кромки соизмеримы .For this, the upper and lower edges of the horizontally arranged rectangular holes are jagged. The teeth of the upper edge of the holes are formed using upward slots. The ratio of the height of the teeth to the width of the slots between the teeth is approximately two. In the lower edge of the hole have a tooth located along the axes of the teeth or slots of the upper edge. The height and width of the teeth of the lower edge are commensurate.

На фиг. 1 показан лист насадки с отверсти ми , причем зубь нижней кромки расположены по ос м прорезей верхней кромки; на фиг. 2- регул рна пластинчата иасадка с отверсти ми , причем зубь нижней кромки отверстий расположены по ос м зубьев верхней, аксонометрическа проекци .FIG. Figure 1 shows a nozzle sheet with holes, with the bottom edge teeth located along the axes of the top edge slots; in fig. A 2-regular plate plate with holes, with the teeth of the lower edge of the holes located along the axes of the teeth of the upper, axonometric projection.

В теле пластины 1 выполнены отверсти с зубчатой верхней и нижней кромками. Зубь 2 верхней кромки отверстий образованы с помощью прорезей 3. Ширина прорезей 3 равна 3-4 мм, а высота 5-6 мм, т. е. равна высоте , на которой происходит подвИсание и утолщение пленки жидкости (дл воды эта в еличина при нормальных услови х равна 5-в мм). Отношение высоты зубьев 2 к ширине прорезей 3 равпо двум. Ширина зубьев 2 может супдественно измен тьс .In the body of the plate 1 there are holes with a dentate upper and lower edges. The tooth 2 of the upper edge of the holes is formed by using the slots 3. The width of the slots 3 is 3-4 mm, and the height is 5-6 mm, i.e., it is equal to the height at which the film of liquid rises and thickens (for water this conditions equal to 5 in mm). The ratio of the height of the teeth 2 to the width of the slots 3 ravpo two. The width of the teeth 2 can be variably changed.

Выступающие вверх зубь 4 в нижней кромке отверстий имеют соизмеримую высоту и ширину, равную примерно половине высоты зубьев верхней кромки отверстий. Оси зубьев 4 совпадают с ос .ми прорезей 3. Зубь 4 можно располагать также по ос м зубьев 2. Сдвиг осей зубьев недопустим, так как это приводит к отклонению и перераспределению потока жидкости на одну из сторон листа насадки . Таким образом, отверсти в верхней кромке имеют высокие, cpaвниteльнo большой ширины, зубь с узкими просветами между нами, в то врем как на нижней кромке расположены на значительном рассто нии друг от друга зубь малой ширины.Protruding upward, the teeth 4 in the lower edge of the holes have a comparable height and width equal to about half the height of the teeth of the upper edge of the holes. The axes of the teeth 4 coincide with the axes of the slots 3. The tooth 4 can also be positioned along the axes of the teeth 2. The shifting of the axes of the teeth is unacceptable, as this leads to a deviation and redistribution of fluid flow to one side of the nozzle sheet. Thus, the holes in the upper edge have high, or rather large widths, a tooth with narrow gaps between us, while at the lower edge, a tooth of small width are located at a considerable distance from each other.

Насадка работает в услови х противотока или нисход щего пр моточного движени газовой и жидкостной фаз. Л идкость с помощью распределительного устройства подаетс на верхний торец насадки и стекает вниз, контактиру с газом (паром). Встреча на своем пути отверсти с зубчатой верхней кромкой, жидкость на зубь х 2 собираетс в капли. Обтеканию отверстий преп тствуют боковые прорези . Прорези между зубь ми (средние прорези ) служат дл того, чтобы капли не перетекали к боковым стенкам отверстий, что наблюдаетс даже при незначительном отклонении кромок отверстий от горизонтали. Ширина прорезей должна быть такой, чтобы преп тствовать перетеканию капель с зуба на зуб или на боковую стенку отверстий, а высота должна быть больше (или равна) высоты утолщени жидкостной пленки при формировании капель.The nozzle operates in countercurrent or downwardly flowing gas and liquid phases. The fluid is supplied to the upper end of the nozzle with the aid of a distributor and flows downwards, in contact with the gas (steam). An encounter with holes in its path with a toothed upper edge, the liquid on the tooth x 2 is collected in droplets. The side slots are prevented from wrapping holes. The cuts between the teeth (middle cuts) serve to prevent the drops from flowing to the side walls of the holes, which is observed even with a slight deviation of the edges of the holes from the horizontal. The width of the slits should be such as to prevent droplets from flowing from one tooth to another or onto the sidewall of the holes, and the height should be greater than (or equal to) the height of the thickening of the liquid film when the droplets are formed.

Зубь в нижней части отверстий предназначены дл стабилизации и более равномерного распределени потоков жидкости при их разбивании о нижнюю кромку отверстий.The teeth in the lower part of the holes are designed to stabilize and more evenly distribute the fluid flows when they are broken against the lower edge of the holes.

Наиболее эффективно при заданной плотности орошени насадка работает в случае частого скапывани капель с зубьев, предшествующего по влению струек, при этом образуетс наибольша поверхность контакта фаз. Из этого услови и следует выбирать размер зубьев. При низких плотност х орошени ширина зубьев верхней кромки может составл ть 12-15 мм. При увеличении плотности орошени до величины привод щей к по влению струек, ширину зубьев следует уменьшить до .размеров 4-5 мм, что будет способствовать работе в капельном режиме.At a given irrigation density, the nozzle works most effectively in the event of frequent dripping of droplets from the teeth, preceding the appearance of the streams, with the greatest phase contact surface. From this condition and should choose the size of the teeth. At low irrigation densities, the width of the teeth of the upper edge may be 12-15 mm. With an increase in the irrigation density to the value leading to the appearance of streams, the width of the teeth should be reduced to sizes 4–5 mm, which will facilitate the work in the drip mode.

(Помимо создани благопри тных условий дл контактировани материально обменивающихс сред, шахматное расположение отверстий с прорез ми в верхней части и выступающими вверх зубь ми в нижней части позволит в щироком диапазоне плотностей орошени сохранить равномерность распределени жидкости по всей высоте насадки почти в таком же виде, в каком она была в верхнем(In addition to creating favorable conditions for the contact of materially exchanging media, the staggered arrangement of the openings with slits in the upper part and protruding teeth in the lower part will allow maintaining a uniform distribution of liquid over the entire height of the nozzle in the wide range of the density of the nozzle in the same way what she was in the top

сечении.section.

Насадка может работать также в режиме восход щего пр мотока. В этом случае она должна быть перевернута. Предполагаетс , что в услови х пр мотока насадка будет работать эффективнее, чем при противотоке.The nozzle can also operate in the upstream mode of the motorcycle. In this case, it must be inverted. It is assumed that under conditions of a motorcycle, the nozzle will operate more efficiently than with a countercurrent.

Интенсификаци массообмена на насадке достигаетс за счет улучшени гидродинамических условий стекани орошающей жидкости: обеспечиваетс равномерность орошени Intensification of mass transfer at the nozzle is achieved by improving the hydrodynamic conditions of the irrigation fluid flow: the irrigation uniformity is ensured

насадки по всей высоте; в момент подвисани жидкости на зубь х верхних кромок отверстий и образовани капель происходит интенсивное обновление поверхности контакта, сопровождаемое турбулентными пульсаци ми, пронизывающими всю толщину пленки, так как капл не ограничена твердой стенкой с прилегающим к стенке в зким подслоем, в котором гас тс турбулентные пульсации. Насадка проста в изготовлении и можетnozzles over the entire height; At the moment of fluid suspension on the teeth of the upper edges of the holes and the formation of droplets, an intensive renewal of the contact surface occurs, accompanied by turbulent pulsations penetrating the entire film thickness, since the droplet is not limited to a solid wall adjacent to a wall with a viscous sublayer in which the turbulent pulsations go . The nozzle is easy to manufacture and can

быть получена штамповкой или прокаткой плоских и гофрированных листов из металла, пластмассы.be obtained by stamping or rolling flat and corrugated sheets of metal, plastic.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. Regular plate attachment for heat and mass transfer apparatus with holes arranged in a checkerboard pattern,

characterized in that, in order to increase the efficiency of mass transfer by improving the conditions of fluid sticking on the upper edges of the holes, preventing the fluid from flowing around the holes and maintaining

the uniformity of irrigation over the height of the nozzle; the holes are rectangular in shape with a notched upper and lower edges, and their axes are arranged horizontally.

2. The nozzle according to claim I, characterized in that the teeth of the lower edge of the holes are located along the axes of the teeth of the upper.

3. Attachment on PP. 1 and 2, characterized in that the teeth of the lower edge of the holes are located along the axes of the slots of the upper edge.

4. Nozzle on PP. 1-3, characterized in that the ratio of the height of the teeth to the width of the slots between them for the upper edge is approximately two.