(54) КОНТАКТНАЯ НАСАДКА(54) CONTACT PREPARATION
Изобретение относитс к химическому машиностроению и может быть использовано при аппаратурном оформлении процессов абсорбции, десорбции, ректификации и теплообмена. Известна регул рна насадка, выполненна из плоскопара.-лельных листов, собранных в пакет l3 . Пропускна способность листовых насадок определ етс , в основном, рассто нием между листами, которое фиксируетс с помощью дистанционных втулок. Разме ры втулок должны выдерживатьс достаточно точно. Число втулок примерно в 6 раз больше, чем число листов. Сборка пакетов - процесс сложный и трудоемкий Особенно трудоемким вл етс процесс сборки листов сложного профил , С умень шением рассто ни между листами в пакете увеличиваетс эффективность маес6о$мена насадки, но уменьшаетс ее пропускна способность. В целом, листова пакетна насадка имеет преимущества перед регул рно устанавливаемыми насадочными элементами (например, кольцами Рашига) в простоте и скорости загрузки и в пропускной способности по газу и жидкости, но уступает им в эффективности массо- обмена. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности вл етс насадка дл контактировани газа и жидкости, изготовленна из термопластичного материала . Насадочный элемент состоит из вертикально установленных труб сложной конфигурации и стенок, соедин ющих эти трубы. Расположение труб таково, что в плане через оси труб можно провести окружность. По линии этой окружности расположены соединительнь1е стенки . Кажда труба представл ет собой .последовательно чередукмдиес участки выпуклой и вогнутой формы, между которыми помещаютс гофрированные участки имеющие в продольном сечении остроугольную форму, В верхней части элемента трубы гладкие с небольшими поперечными пазами, которые располагаютс на наружной поверкнсх;ти элемента по два на каждой трубе. Пазы предназначены дл сборки элементов в блоки. Сборка известных элементов в блоки происходи следующим образом. По касательным к двум трубам (последовательно расположенным ) проходит (Металлический стержень (или проволока) , который входит в трубу на глубину паза. Затем через второй паз одной из труб и Через паз трубы, последующей за ней, проходит второй стержень аналогично первому и так далее по всему контуру элемента. Таким образом, крепление элемента в блоке состоит в том, что в верхней части кажда труба элемента дважды опираетс на проволоку на участках длиной, равной длине паза. Нижние концы элементов не скреплены и находитс в свободном состо нии. При загрузке в аппарат блоки, как правило, занимают различное положение в пространстве и поэтому крепление элементов должно быть особенно надежным 21 . Однако рассматриваемый блок не обла эт достаточной надежностью: металличес стержни и пластмассовые элементы могу самопроизвольно рассоедин тьс . При гор сзонтальном положении блока элементы мо выпадать, повреждение одной металличес проволоки ослабл ет крепление: целого р д элементов, в интенсивных гидродинамических режимах под воздействием вытал кивающей силы пластмассовые элементы могут быть выдавлены из блока и будут находитьс в непрерывном движении относительно других элементов в блоке. При этом происходит истирание, и пиркулирующа жидкость загр зн етс мель чайшими частицами пластмассы, накопление которых в системе приводит к вспениванию жидкости. Цель изобретени - увеличение пропускной способности и повьпиение технологичности изготовлени и эксплуатационных характеристик. Указанна цель достигаетс тем, что в насадке, состо щей из термопластичны регул рно установленных насадочных элементов, имеющих плоские торцы, и элементов креплени , элементы креплен выполнены в виде металлических сеток или перфорированных листов, расположен ных по торцам насадочных элементов и жестко соединенных с ними. Предлагаема насадка позвол ет быс ро-собрать отдельные насадочные элеме ты в блоки. Она надежна в эксплуатаци В результате прочного соединени между на- садочными элементами и элементами креплени отсутствуетвозможность из разъеди- нени или перемещени элементов относительно друг друга как во врем загрузки -и выгрузки. Оелесообразно, чтобы свободное сечение элементов креплени составл ло 35-85% свободного сечени насадочных элементов, что позвол ет эксплуатировать блоки при работе с пепеменными расходами Таза и жидкости ; при уменьщении нагрузок элементы креплени служат дл улучшени перераспреьэлени потоков газа и жидкости, а при увеличении нагрузок на элементах креплени образуетс барбатажный слой, повышающий эффективность массообмена. Кроме того, насадочные элементы необходимо располагать по высоте блока р дами, насадочные элементы выполн ть винтовыми, что дает возможность обеспечить заданный пор док расположени насадочных элементов в р дах на большей высоте и, как следствие, дополнительное распределение потоков между р дами и улучшение гидродинамических и массообменных хар ктеоистик блочных насадок. Возможность выполнени насадочных элементов винтовыми также способствует улучшению гидродинамических и массообменных характеристик блочной насадки. На фиг. 1 показана однор дна блочна насадка с винтовыми насадочными элементами; на фиг. 2 - трехр дна блочна насадка ; на фиг. 3 - насадочный элемент с элементами креплени (фрагмент ). Контактна насадка состоит из термопластичных насадочных элементов 1, скрепленных по торцам воедино металлическими элементами 2 креплени , вдавленными в эти торцы при разогреве элементов 2 креплени . Насадка может иметь пр моугольную форму в поперечном сечении , блок может иметь любую заданную форму. Нагрев элементов креплени может осуществл тьс различными способами . Наилучшим, пригодным дл получени как однор дных, так и многоо дных блоков , вл етс электронагрев за счет сопротивлени самих элементов 2 креплени . Насадка работает следующим образом. Газ контактирует с поступившей сверху жидкостью. Выполнение насадочных элементов винтовыми способствует улучшению гидродинамических и массообмон- , ных характеристик. На элементах креплени при увеличенных нагрузках образуетс барботажный слой, повьпиаюший эффективность массообмена.The invention relates to chemical engineering and can be used in instrumentation of the processes of absorption, desorption, rectification and heat transfer. The known nozzle is a regular nozzle made of plane-pair sheets assembled in a package l3. The throughput of the sheet tips is mainly determined by the distance between the sheets, which is fixed by means of spacer sleeves. The dimensions of the sleeves must be maintained with sufficient accuracy. The number of sleeves is about 6 times larger than the number of sheets. Package assembly is a complex and time-consuming process. The assembly of sheets of a complex profile is particularly laborious. As the distance between sheets in a package decreases, the efficiency of the nozzle change increases, but its throughput decreases. In general, a sheet packer has advantages over regularly installed packing elements (for example, Raschig rings) in simplicity and loading speed and in gas and liquid throughput, but it is inferior to them in mass transfer efficiency. Closest to the proposed technical entity is a nozzle for contacting gas and liquid, made of a thermoplastic material. The packing element consists of vertically installed pipes of complex configuration and walls connecting these pipes. The location of the pipes is such that in plan through the axis of the pipes you can draw a circle. The connecting walls are located along the line of this circle. Each pipe consists of successively alternating sections of convex and concave shape, between which corrugated sections having an angular shape in longitudinal section are placed. In the upper part of the element are smooth pipes with small transverse grooves located on the outer face; two elements on each pipe . The grooves are designed to assemble elements into blocks. The assembly of known elements into blocks occurs as follows. Tangent to two pipes (consecutively located) (Metal rod (or wire) that enters the pipe to the depth of the groove. Then the second rod passes through the second groove of one of the pipes and through the pipe groove following it, similarly to the first, and so on over the entire contour of the element. Thus, the fastening of the element in the block consists in that in the upper part each tube of the element rests twice on the wire in sections of length equal to the length of the groove. The lower ends of the elements are not fastened and are in free condition When loaded into the unit, the blocks usually occupy a different position in space and therefore the fixing of the elements must be particularly reliable.21 However, the block in question is not sufficiently reliable: the metal rods and plastic elements can spontaneously disintegrate.With the horizontal position of the block elements can fall out; damage to one metal wire weakens fastening: a whole number of elements, in intensive hydrodynamic regimes under the influence of pulling force plastic elements You can be extruded from the block and will be in continuous motion relative to the other elements in the block. In this case, abrasion occurs, and the circulating fluid is contaminated with fine plastic particles, the accumulation of which in the system leads to foaming of the fluid. The purpose of the invention is to increase the throughput and improve the manufacturability and operational characteristics. This goal is achieved by the fact that in a nozzle consisting of thermoplastic regularly mounted nozzle elements having flat ends and fastening elements, the fastened elements are made in the form of metal grids or perforated sheets located along the ends of the nozzle elements and rigidly connected to them. The proposed nozzle allows you to quickly assemble individual packing elements into blocks. It is reliable in operation. As a result of a strong connection between the attachment elements and the fastening elements, there is no possibility of disconnecting or moving the elements relative to each other, both during loading and unloading. It is advisable that the free cross-section of the fastening elements be 35-85% of the free cross-section of the nozzle elements, which allows the blocks to be operated when working with weed consumption of the pelvis and fluid; with decreasing loads, the fastening elements serve to improve the redistribution of gas and liquid flows, and with increasing loads on the fastening elements, a barbatin layer is formed, which increases the efficiency of mass transfer. In addition, the packing elements need to be positioned along the height of the block in rows, the packing elements are screwed, which makes it possible to provide a predetermined order of the packing elements in rows at a higher height and, as a result, additional flow distribution between the rows and improved hydrodynamic and mass exchange characteristics of block nozzles. The ability to make screw elements also contributes to the improvement of the hydrodynamic and mass transfer characteristics of the block nozzle. FIG. 1 shows the single bottom of a block nozzle with screw nozzles; in fig. 2 - triple bottom block nozzle; in fig. 3 - nozzle with fastening elements (fragment). The contact nozzle consists of thermoplastic nozzle elements 1, fastened along the ends with metal fastening elements 2 pressed into these ends when the fastening elements 2 are heated. The nozzle can have a rectangular shape in cross section; a block can have any desired shape. Heating of fasteners may be carried out in various ways. Electrical heating due to the resistance of the fastening elements 2 themselves is best suited for the production of both single and multiple blocks. The nozzle works as follows. The gas is in contact with the liquid from above. The performance of screw-on nozzles contributes to the improvement of hydrodynamic and mass-mass characteristics. At the fasteners, at increased loads, a bubbling layer is formed, which enhances the efficiency of mass transfer.
Таким образом предлагаема блочна насадка обладает высокой технологичностью изготовлени и удобством монтажа, высокими эффективностью и пропускной способностью.Thus, the proposed block nozzle has high manufacturability and ease of installation, high efficiency and throughput.
Соответствующим выбором металлических элементов креплени можно достигать такой массы блоков, чтобы они Hfi всплывали и не истирались в интенсивных гидсодннамических режимах без помощи специальных прижимных устройстWith an appropriate choice of metal fasteners, it is possible to reach such a mass of blocks that they Hfi float up and do not wear out in intensive hydrodynamic modes without the help of special clamping devices.