UA21559U

UA21559U - Element of regular cap of mass-exchange apparatus

Info

Publication number: UA21559U
Application number: UAU200610945U
Authority: UA
Inventors: Liubomyr Volodymyrovyc Yevchuk; Petro Vasyliovych Tarabarynov; Bohdan Volodymyrovych Makukh; Oksana Liubomyrivna Plaviuk
Original assignee: Public Corp Ukrnafta
Priority date: 2006-10-16
Filing date: 2006-10-16
Publication date: 2007-03-15

Abstract

An element of a regular cap of mass-exchange apparatus contains a thin-walled shell in the form of lateral surface of a prism, basis of which is a regular hexahedron, equipped with mutually opposite partitions, the basis of each of which connects the points of the faces of shell, and the apex does not relate to these faces. The bases of each of thepartitions connect the extreme points of one face of shell, the apexes of partitions, turned to one side, are connected in the centre of the opposite basis of correct hexahedron. In this case the bases of partitions are located through one face of the basis of regular hexahedron, and the bases of mutually turned partitions are displaced for one face of the opposite basis of regular hexahedron.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель, що пропонується, належить до обладнання нафтогазопереробних, хімічних, харчових та 2 споріднених виробництв, зокрема до насадок тепломасообмінних апаратів і може бути використана в ректифікаційних, абсорбційних, екстракційних та інших апаратах.The proposed useful model belongs to the equipment of oil and gas processing, chemical, food and 2 related industries, in particular to the nozzles of heat and mass exchange devices and can be used in rectification, absorption, extraction and other devices.

Відомий елемент регулярної насадки масообмінного апарата, що містить тонкостінну оболонку у виді бічної поверхні призми, основою якої є правильний шестигранник | гютюнников А.Б., Товажнянський Л.Л., ГотлинскаяA known element of a regular nozzle of a mass transfer apparatus, containing a thin-walled shell in the form of a lateral surface of a prism, the basis of which is a regular hexagon | Gyutyunnikov A.B., Tovazhnyanskyi L.L., Gotlinskaya

А.Л. Контактнье елементь! масообменньмх колонн.: Учебн. пособие. -К.ИСДО, 1993, - с.228, рис.3.19.61. 70 Цей елемент насадки має невеликий гідравлічний опір, проте прямолінійний рух потоків оброблюваних фаз під час проходження ними кожного елемента насадки знижує ефективність роботи насадки, а сама насадка має незначну питому поверхню.A.L. Contact element! mass exchange columns: Textbook. allowance - K. ISDO, 1993, - p. 228, fig. 3.19.61. 70 This element of the nozzle has a small hydraulic resistance, however, the rectilinear movement of the flows of the processed phases during their passage through each element of the nozzle reduces the efficiency of the nozzle, and the nozzle itself has a small specific surface.

Найбільш близьким до корисної моделі, що пропонується, є елемент регулярної насадки масообмінного апарата, що містить тонкостінну оболонку у виді бічної поверхні призми, основою якої є правильний 72 Шестигранник, оснащену двома взаємно оберненими похилими перегородками, основа кожної з яких з'єднує крайні точки сусідніх граней оболонки, а вершини не належать цим граням, а кожна з похилих перегородок виконана зігнутою по висоті з утворенням між ребрами основи перегородки кута 1202 (патент України Мо3069 у,The nearest to the proposed useful model is an element of a regular nozzle of a mass transfer apparatus, which contains a thin-walled shell in the form of a lateral surface of a prism, the base of which is a regular 72 Hexagon, equipped with two mutually inverted inclined partitions, the base of each of which connects the extreme points of the adjacent faces of the shell, and the vertices do not belong to these faces, and each of the inclined partitions is made bent in height with the formation of an angle of 1202 between the ribs of the base of the partition (patent of Ukraine Mo3069 u,

МПК" В 01 у 19/32, заявл. 29.12.2003р., опубл. 15.10.2004р. бюл. Мо10).IPC" V 01 at 19/32, statement 12/29/2003, published 10/15/2004, Bull. Mo10).

Елемент дозволяє збільшити питому поверхню насадки і інтенсифікує турбулізацію оброблюваних фаз. 720 Однак, турбулізація потоку незначна за рахунок паралельного розміщення площин взаємно обернених похилих перегородок, а питома поверхня, утворена перегородками, не забезпечує ефективного масообміну.The element allows to increase the specific surface of the nozzle and intensifies the turbulation of the treated phases. 720 However, the flow turbulence is insignificant due to the parallel placement of the planes of mutually inverted inclined partitions, and the specific surface formed by the partitions does not ensure effective mass transfer.

В основу створення корисної моделі поставлено завдання створити елемент регулярної насадки масообмінного апарата, у якому конструктивне виконання і розміщення перегородок забезпечує збільшення питомої поверхні насадки і турбулізації оброблюваних фаз під час проходження ними елементів насадки, що дозволяє підвищити ефективність роботи масообмінного апарата в цілому. -The basis of the creation of a useful model is the task of creating an element of a regular nozzle of a mass exchange apparatus, in which the constructive execution and placement of partitions ensures an increase in the specific surface of the nozzle and turbulence of the processed phases during their passage through the nozzle elements, which allows to increase the efficiency of the mass exchange apparatus as a whole. -

Поставлене завдання вирішується тим, що в елементі регулярної насадки масообмінного апарата, що містить тонкостінну оболонку у виді бічної поверхні призми, основою якої є правильний шестигранник, оснащену взаємно оберненими перегородками, основа кожної з яких з'єднує точки граней оболонки, а вершина не належить цим Ф граням, основи кожної з перегородок з'єднують крайні точки однієї грані оболонки, вершини перегородок, обернених в один бік, з'єднано у центрі протилежної основи правильного шестигранника, причому основи М) перегородок розміщено через одну грань основи правильного шестигранника, а основи взаємно обернених ю перегородок зміщено на одну грань протилежної основи правильного шестигранника.The task is solved by the fact that in the element of the regular nozzle of the mass transfer apparatus, which contains a thin-walled shell in the form of a lateral surface of a prism, the base of which is a regular hexagon, equipped with mutually inverted partitions, the base of each of which connects the points of the faces of the shell, and the top does not belong to these Ф faces, the bases of each of the partitions connect the extreme points of one face of the shell, the vertices of the partitions turned in one direction are connected in the center of the opposite base of the regular hexagon, and the bases of the M) partitions are placed through one face of the base of the regular hexagon, and the bases are mutually inverted partitions are shifted to one face of the opposite base of a regular hexagon.

Суттєвими відмінними ознаками елемента регулярної насадки масообмінного апарата, що пропонується, є «- те, що основи кожної з перегородок з'єднують крайні точки однієї грані оболонки, вершини перегородок, сч обернених в один бік, з'єднано у центрі протилежної основи правильного шестигранника, причому основи перегородок розміщено через одну грань основи правильного шестигранника, а основи взаємно обернених перегородок зміщено на одну грань протилежної основи правильного шестигранника.The essential distinguishing features of the element of the regular nozzle of the proposed mass transfer device are "- that the bases of each of the partitions connect the extreme points of one face of the shell, the tops of the partitions, turned in one direction, are connected in the center of the opposite base of a regular hexagon, and the bases of partitions are placed through one face of the base of a regular hexagon, and the bases of mutually inverted partitions are shifted to one face of the opposite base of a regular hexagon.

Виконання перегородок з'єднанням крайніх точок однієї грані оболонки через одну грань основи правильного « дю шестигранника і з'єднанням вершин перегородок, обернених в один бік, у центрі протилежної основи - правильного шестигранника, а також розміщення взаємно обернених перегородок із зміщенням на одну грань с протилежної основи правильного шестигранника дозволяє утворити конструкцію насадки, яка охоплює увесь :з» внутрішній простір призми, основою якої є правильний шестигранник. Утворена конструкція забезпечує гарантовану взаємодію оброблюваних фаз з насадкою і між собою. Взаємно обернені перегородки повністю перекривають переріз тонкостінної оболонки у виді бічної поверхні призми, основою якої є правильний 7 но шестигранник, створюючи при цьому мінімальний гідравлічний опір. Перерозподіл потоків фаз забезпечує з'єднання вершин перегородок, обернених в один бік, у центрі основи правильного шестигранника, а також - площин взаємно обернених перегородок. Під час руху плівки рідини від вершини перегородки до її основи сл товщина плівки рідини зменшується, а під час руху від основи перегородки до її вершини - збільшується. В обох випадках масообмін між фазами інтенсифікується. Значній інтенсифікації масообміну сприяє також турбулізація 1 50 потоків фаз, оскільки фази рухаються у зустрічних напрямках, перетинання яких забезпечує конструкція насадки. с При щільному укладанні елементів регулярної насадки горизонтальними рядами вони утворюють стільникову конструкцію, яка забезпечує повне перекриття перерізу масообмінного апарата і гарантоване проходження оброблюваних фаз через елементи насадки.Making partitions by connecting the extreme points of one face of the shell through one face of the base of a regular " du hexagon and connecting the vertices of partitions inverted in one direction in the center of the opposite base - a regular hexagon, as well as placing mutually inverted partitions with an offset of one face c of the opposite base of a regular hexagon allows to form a construction of a nozzle that covers the entire internal space of the prism, the base of which is a regular hexagon. The resulting design ensures guaranteed interaction of the processed phases with the nozzle and with each other. Mutually inverted partitions completely cover the cross-section of the thin-walled shell in the form of a side surface of a prism, the basis of which is a regular 7-point hexagon, creating at the same time minimal hydraulic resistance. The redistribution of phase flows ensures the connection of the vertices of partitions turned in one direction in the center of the base of a regular hexagon, as well as the planes of mutually inverted partitions. During the movement of the liquid film from the top of the partition to its base, the thickness of the liquid film decreases, and during the movement from the base of the partition to its top, it increases. In both cases, the mass transfer between phases intensifies. Turbulization of 1 50 phase flows also contributes to a significant intensification of mass transfer, since the phases move in opposite directions, the crossing of which is ensured by the design of the nozzle. c When the elements of the regular nozzle are densely stacked in horizontal rows, they form a honeycomb structure that ensures complete overlap of the cross-section of the mass exchange apparatus and guaranteed passage of the treated phases through the nozzle elements.

Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображено схему конструкції елемента регулярної насадки масообмінного апарата з четвертинним вирізом. с Елемент регулярної насадки масообмінного апарата містить тонкостінну оболонку 1 у виді бічної поверхні призми з основою 2 і протилежною основою З, виконаними у виді правильного шестигранника. Всередині тонкостінної оболонки 1 розміщено три пари взаємно обернених перегородок 4. Основа 5 кожної з перегородок 4 з'єднує крайні точки 6 і 7 однієї грані основи 2 або 3 тонкостінної оболонки 1. Вершини 8 взаємно обернених бо перегородок 4, обернені в один бік, з'єднано у центрі основи 2 або протилежної основи З правильного шестигранника. Основи 5 перегородок 4 розміщено через одну грань основи 2 правильного шестигранника, а взаємно обернені перегородки 4 зміщено на одну грань протилежної основи З правильного шестигранника.The essence of the useful model is explained by the drawing, which shows the design scheme of the element of the regular nozzle of the mass exchange apparatus with a quarter cut. c The element of the regular nozzle of the mass transfer apparatus contains a thin-walled shell 1 in the form of a lateral surface of a prism with a base 2 and an opposite base З made in the form of a regular hexagon. Three pairs of mutually inverted partitions 4 are placed inside the thin-walled shell 1. The base 5 of each of the partitions 4 connects the extreme points 6 and 7 of one face of the base 2 or 3 of the thin-walled shell 1. The tops 8 of the mutually inverted partitions 4, turned in one direction, with joined at the center of base 2 or the opposite base C of a regular hexagon. Bases 5 of partitions 4 are placed across one face of base 2 of a regular hexagon, and mutually inverted partitions 4 are shifted to one face of the opposite base C of a regular hexagon.

Елемент регулярної насадки масообмінного апарата працює наступним чином.The element of the regular nozzle of the mass transfer apparatus works as follows.

Елементи у вертикальному положенні складають бічними гранями тонкостінної оболонки один до одного у 65 горизонтальній площині з утворенням стільникової конструкції. Перший ряд конструкції складають на підтримуючу решітку, а кожний наступний ряд складають на попередній. При цьому ряди можуть бути зміщені один відносно одного на половину ширини основи елемента. В масообмінний апарат, зазвичай протитечією, подають оброблювані фази, які, проходячи через ряди насадок, інтенсивно взаємодіють одна з одною.The elements in a vertical position are stacked with the side faces of the thin-walled shell to each other in the 65 horizontal plane with the formation of a honeycomb structure. The first row of the structure is placed on the supporting grid, and each subsequent row is placed on top of the previous one. At the same time, the rows can be shifted relative to each other by half the width of the base of the element. Processed phases are fed into the mass exchange apparatus, usually countercurrently, which intensively interact with each other as they pass through rows of nozzles.

Перегородки 4, розміщені у тонкостінній оболонці 1 так, що їх основи 5 з'єднують крайні точки 6 і 7 однієї грані, а вершини 8 з'єднано у центрі основи 2 або протилежної основи З правильного шестигранника. Таке розміщення перегородок 4 елемента регулярної насадки масообмінного апарата дозволяє утворити у насадці зони звуження і розширення, в яких відбувається значна турбулізація потоків фаз за рахунок різкої зміни швидкостей їх переміщення і інтенсивний масособиін при незначному гідравлічному опорі насадки. 70 Використання у конструкції масообмінного апарата запропонованого елемента регулярної насадки дозволяє досягти технічного результату, а саме, забезпечення інтенсифікації процесів масообміну між фазами за рахунок збільшення питомої поверхні насадок і турбулізації оброблюваних фаз.The partitions 4 are placed in the thin-walled shell 1 so that their bases 5 connect the extreme points 6 and 7 of one face, and the vertices 8 are connected in the center of the base 2 or the opposite base C of a regular hexagon. This arrangement of partitions 4 of the element of the regular nozzle of the mass transfer apparatus allows for the formation of zones of narrowing and expansion in the nozzle, in which there is a significant turbulence of the phase flows due to a sharp change in the speed of their movement and an intense mass transfer with negligible hydraulic resistance of the nozzle. 70 The use of the proposed element of a regular nozzle in the design of the mass transfer apparatus allows to achieve a technical result, namely, ensuring the intensification of mass transfer processes between phases due to an increase in the specific surface of the nozzles and turbulence of the processed phases.

Claims

The formula of the invention An element of a regular nozzle of a mass transfer device containing a thin-walled shell in the form of a lateral surface of a prism, the base of which is a regular hexagon, equipped with mutually inverted partitions, the base of each of which connects the points of the shell faces, and the top does not belong to these faces, which differs from WHEREAS, the bases of each of the partitions connect the extreme points of one face of the shell, the vertices of the partitions inverted in one direction are connected at the center of the opposite base of the regular hexagon, and the bases of the partitions are placed through one face of the base of the regular hexagon, and the bases of mutually inverted partitions shifted to one face of the opposite base of a regular hexagon. that 2 (o) iv) iv) "- p

- and? ime) - 1 1 3e) 60 b5