UA140362U

UA140362U - MASS EXCHANGE NOZZLE ELEMENT

Info

Publication number: UA140362U
Application number: UAU201906261U
Authority: UA
Inventors: Ігор Олегович Мікульонок
Original assignee: Національний Технічний Університет України "Київський Політехнічний Інститут Імені Ігоря Сікорського"
Priority date: 2019-06-05
Filing date: 2019-06-05
Publication date: 2020-02-25

Abstract

Елемент насадки масообмінного апарата має форму прямої правильної шестикутної порожнистої призми з відкритими основами. Елемент має три відокремлені між собою бокові грані, з'єднані між собою поздовжніми ребрами, розташованими всередині зазначеної порожнистої призми.The nozzle element of the mass transfer apparatus has the shape of a straight regular hexagonal hollow prism with open bases. The element has three separate side faces, interconnected by longitudinal ribs located inside the specified hollow prism.

Description

Корисна модель належить до обладнання хімічних, нафтохімічних, нафтопереробних, харчових та споріднених виробництв, зокрема до насадок тепломасообмінних апаратів і може бути використана в ректифікаційних, абсорбційних та екстракційних колонних апаратах.The useful model belongs to the equipment of chemical, petrochemical, oil refining, food and related industries, in particular to the nozzles of heat and mass exchange devices and can be used in rectification, absorption and extraction column devices.

Відомий елемент насадки масообмінного апарата, що має форму прямої правильної шестикутної порожнистої призми з відкритими основами та похилою перегородкою в її порожнині (патент України Мо 1675 О, МПК ВОТ1.) 19/32, опубл. 17.03.2003). Цей елемент насадки забезпечує задовільну взаємодію фаз в апараті, проте він характеризується складністю у виготовленні, зокрема закріплення в шестикутній порожнистій призмі похилої перегородки. Крім того, щільне впорядковане укладання сукупності зазначених елементів у контактній частині масообмінного апарата виключає з процесу масообміну їхні зовнішні поверхні, що істотно знижує ефективність процесу масообміну.The known element of the nozzle of the mass transfer device, which has the form of a straight regular hexagonal hollow prism with open bases and an inclined partition in its cavity (patent of Ukraine Mo 1675 O, IPC VOT1.) 19/32, publ. 17.03.2003). This element of the nozzle provides a satisfactory interaction of phases in the apparatus, however, it is characterized by complexity in manufacturing, in particular, fixing in a hexagonal hollow prism of an inclined partition. In addition, the dense orderly stacking of the set of these elements in the contact part of the mass exchange device excludes their outer surfaces from the mass exchange process, which significantly reduces the efficiency of the mass exchange process.

Найближчим аналогом до запропонованої корисної моделі є елемент насадки масообмінного апарата, що має форму прямої правильної шестикутної порожнистої призми з відкритими основами, а також надрізаними на її бокових гранях й відігнутими всередину призми пелюстками (патент України Мо 13210, МПК ВО119/32, опубл. 15.07.2002.The closest analogue to the proposed useful model is the nozzle element of the mass transfer device, which has the form of a straight regular hexagonal hollow prism with open bases, as well as incised on its side faces and petals bent inside the prism (patent of Ukraine Mo 13210, IPC VO119/32, publ. 15.07 .2002.

Недоліком зазначеного елемента насадки, як і аналога, що розглянуто, є виключення з процесу масообміну зовнішніх поверхонь елементів за умови їх щільного впорядкованого укладання в контактній частині масообмінного апарата, що істотно знижує ефективність процесу масообміну.The disadvantage of the indicated element of the nozzle, as well as the considered analog, is the exclusion from the mass transfer process of the external surfaces of the elements, provided they are tightly arranged in the contact part of the mass transfer apparatus, which significantly reduces the efficiency of the mass transfer process.

В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалити елемент насадки масообмінного апарата, в якому його нове конструктивне виконання забезпечує участь у процесі масообміну зовнішніх поверхонь елементів за умови їх щільного впорядкованого укладання в контактній частині масообмінного апарата, що істотно збільшить поверхню контакту фаз та підвищить ефективність процесу масообміну.The basis of the useful model is the task of improving the element of the nozzle of the mass exchange apparatus, in which its new design provides participation in the mass exchange process of the outer surfaces of the elements, provided that they are tightly arranged in the contact part of the mass exchange apparatus, which will significantly increase the contact surface of the phases and increase the efficiency of the mass exchange process.

Поставлена задача вирішується тим, що в елементі насадки масообмінного апарата, що має форму прямої правильної шестикутної порожнистої призми з відкритими основами, згідно з корисною моделлю, він має три відокремлені між собою бокові грані, з'єднані між собою поздовжніми ребрами, розташованими всередині зазначеної порожнистої призми. У найприйнятнішому прикладі виконання елемента його бокові грані з'єднані між собоюThe task is solved by the fact that in the nozzle element of the mass transfer apparatus, which has the form of a straight regular hexagonal hollow prism with open bases, according to a useful model, it has three side faces separated from each other, connected to each other by longitudinal ribs located inside the specified hollow prisms In the most acceptable example of the implementation of the element, its side faces are connected to each other

Зо поздовжніми ребрами через оболонку у формі прямої правильної багатокутної, наприклад, трикутної або шестикутної, порожнистої призми з відкритими основами.With longitudinal ribs through the shell in the form of a straight regular polygonal, for example, triangular or hexagonal, hollow prism with open bases.

Виконання елементів насадки із зазначеними відмітними ознаками забезпечує таке їх впорядковане укладання в контактній частині масообмінного апарата, що грані кожного елемента розташовані навпроти западин на боковій поверхні сусідніх елементів. Це забезпечує вільний доступ оброблюваних в апараті фаз до обох поверхонь кожної грані елемента та його поздовжніх ребер, що істотно збільшує поверхню контакту фаз та підвищує ефективність процесу масообміну. Крім того, відсутність трьох бокових граней (оскільки бокова поверхня елемента у вигляді прямої правильної шестикутної порожнистої призми має три відокремлені між собою бокові грані) зменшує матеріалоємність елемента, а також підвищує компактність укладання елементів у контактній частині масообмінного апарата, що збільшує питому поверхню шару насадки в зазначеному апараті.The execution of the nozzle elements with the specified distinctive features ensures their orderly arrangement in the contact part of the mass exchange device, so that the faces of each element are located opposite the depressions on the side surface of the neighboring elements. This ensures free access of the phases processed in the apparatus to both surfaces of each face of the element and its longitudinal edges, which significantly increases the contact surface of the phases and increases the efficiency of the mass transfer process. In addition, the absence of three side faces (since the side surface of the element in the form of a straight regular hexagonal hollow prism has three side faces separated from each other) reduces the material capacity of the element, and also increases the compactness of the stacking of elements in the contact part of the mass exchange apparatus, which increases the specific surface of the nozzle layer in the specified device.

При цьому з'єднання бокових граней кожного елемента між собою поздовжніми ребрами через оболонку у формі прямої правильної багатокутної, наприклад, трикутної або шестикутної, порожнистої призми з відкритими основами, додатково збільшує поверхню контакту фаз та підвищує ефективність процесу масообміну.At the same time, the connection of the side faces of each element to each other with longitudinal ribs through a shell in the form of a straight regular polygonal, for example, triangular or hexagonal, hollow prism with open bases, additionally increases the contact surface of the phases and increases the efficiency of the mass transfer process.

Пропоновані елементи насадки є високотехнологічними, оскільки їх можна виготовляти неперервним методом екструзії з наступним розрізанням одержуваного профілю на мірні фрагменти певної довжини.The proposed nozzle elements are high-tech, as they can be manufactured by continuous extrusion method followed by cutting the resulting profile into measured fragments of a certain length.

Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображено: на Фіг. 1 і 2 - поперечний переріз елемента насадки, приклади виконання; на Фіг. 3-5 - те саме, приклади з'єднання бокових граней елемента між собою поздовжніми ребрами через оболонку у формі прямої правильної трикутної порожнистої призми з відкритими основами; на Фіг. б - те саме, приклад з'єднання бокових граней елемента між собою поздовжніми ребрами через оболонку у формі прямої правильної шестикутної порожнистої призми з відкритими основами; на Фіг. 7 - вид згори шару елементів насадки, зображених на Фіг.б і розташованих впорядковано в масообмінному апараті.The essence of the useful model is explained by the drawings, which show: in Fig. 1 and 2 - cross-section of the nozzle element, examples of execution; in Fig. 3-5 - the same, examples of connecting the side faces of the element to each other with longitudinal ribs through a shell in the form of a straight regular triangular hollow prism with open bases; in Fig. b - the same, an example of connecting the side faces of the element to each other with longitudinal ribs through a shell in the form of a straight regular hexagonal hollow prism with open bases; in Fig. 7 - a top view of the layer of nozzle elements shown in Fig. b and arranged in an orderly manner in the mass exchange apparatus.

Елемент насадки масообмінного апарата має форму прямої правильної шестикутної бо порожнистої призми 1 з відкритими основами, при цьому він має три відокремлені між собою бокові грані 2-4, з'єднані між собою поздовжніми ребрами 5, розташованими всередині зазначеної порожнистої призми 1 (Фіг. 1, 2). У найприйнятнішому прикладі виконання елемента його бокові грані 2-4 з'єднані між собою поздовжніми ребрами 5 через оболонку 6 у формі прямої правильної багатокутної, наприклад, трикутної (Фіг. 3-5) або шестикутної (Фіг. б, 7), порожнистої призми з відкритими основами.The nozzle element of the mass transfer apparatus has the form of a straight regular hexagonal hollow prism 1 with open bases, while it has three side faces 2-4 separated from each other, connected to each other by longitudinal ribs 5 located inside the specified hollow prism 1 (Fig. 1 , 2). In the most acceptable example of the element, its side faces 2-4 are connected to each other by longitudinal ribs 5 through a shell 6 in the form of a straight regular polygon, for example, a triangular (Fig. 3-5) or hexagonal (Fig. b, 7), hollow prism with open bases.

Елемент насадки працює в такий спосіб.The nozzle element works as follows.

Сукупність елементів у вертикальному положенні щільно укладають рядами в масообмінний апарат (Фіг. 5): перший шар на підтримувальну решітку, а кожний наступний - на попередній шар, причому шари бажано змістити один відносно одного (зазвичай на половину ширини основи елемента). Після цього в апарат, зазвичай протитечією, подають оброблювані фази, які, проходячи крізь контакту частину апарата, інтенсивно взаємодіють одна з одною.The set of elements in a vertical position is tightly stacked in rows in the mass transfer apparatus (Fig. 5): the first layer on the supporting grid, and each subsequent layer on the previous layer, and it is desirable to shift the layers relative to each other (usually by half the width of the base of the element). After that, processed phases are fed into the apparatus, usually countercurrently, which, passing through the contact part of the apparatus, intensively interact with each other.

Також елементи насадки можуть бути засипані на підтримувальну решітку масообмінного апарата безладно, проте такий спосіб укладання пропонованих елементів насадки менш ефективний.Also, nozzle elements can be poured onto the support grid of the mass exchange device in a random manner, but this method of stacking the proposed nozzle elements is less effective.

Застосування пропонованих елементів насадки забезпечує простоту їх виготовлення та високу інтенсивність процесу під час експлуатації масообмінного апарата.The use of the proposed nozzle elements ensures the simplicity of their manufacture and the high intensity of the process during the operation of the mass transfer device.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA

1. An element of the nozzle of the mass transfer apparatus, which has the form of a straight regular hexagonal hollow prism with open bases, which is distinguished by the fact that it has three side faces separated from each other, connected to each other by longitudinal ribs located inside the specified hollow prism.

2. The element according to claim 1, which differs in that its side faces are connected to each other by longitudinal ribs through a shell in the form of a straight regular polygonal, for example, triangular or hexagonal, hollow prism with open bases. шш ш / шшошнко ни E ий Y K ЧЕ ky | and in | /

Fig. 1