Элемент наполнителя для насадочных колонн

Полезная модель относится к конструкциям насыпных насадок для массообменных аппаратов и может быть использована в химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности при осуществлении тепломассообменных процессов в системах жидкость-пар (газ), преимущественно для дегазации воды. Элемент наполнителя для насадочных колонн, выполненный сферической формы, содержащий центральную перегородку в виде круга, делящую элемент на два полусферических участка, соединенные с перегородкой и расположенные с каждой из ее сторон, по меньшей мере, четыре волнообразных ребра переменной ширины, в перегородке выполнено, по меньшей мере, одно сквозное отверстие, на перегородке вдоль оси ее симметрии установлена перемычка, проходящей через отверстие, в гребнях волнообразных ребер, расположенных симметрично относительно перемычки, по меньшей мере, по одну сторону от перегородки выполнены стержневые элементы. Полезная модель позволит повысить жесткость и надежность конструкции, увеличить срок ее службы, а также увеличить эффективности и интенсивности процессов тепло- массообмена.

Полезная модель относится к конструкциям насыпных насадок для массообменных аппаратов и может быть использована в химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности при осуществлении тепломассообменных процессов в системах жидкость-пар (газ), преимущественно для дегазации воды.

Известен шаровидный элемент наполнителя для насадочных колонн (RU, 2310499, кл. B01D 53/18, B01J 19/30, 2007 г.). Шаровидный элемент выполнен диаметром 20-70 мм с 6-9-ю углублениями в сферической поверхности, оси которых сходятся в центре шара, разделенными стенками, причем толщина стенок между углублениями уменьшается к центру шара.

Известно устройство аналогичного назначения сферической формы, содержащий центральную перегородку в виде круга, делящую элемент на два полусферических участка, соединенные с перегородкой и расположенные с каждой из ее сторон волнообразных ребра переменной ширины, в перегородке выполнено центральное сквозное отверстие, на перегородке вдоль оси ее симметрии установлена перемычка, проходящей через отверстие, в центральных гребнях волнообразных ребер выполнены стержнеобразные элементы (RU 98339 U1, 20.10.2010).

Недостатком устройства является ненадежность конструкции, возможность легкой деформации элементы и как следствие снижение эффективности и интенсивности процессов тепло- массообмена.

Техническим результатом предложенной полезной модели является устранение указанных недостатков, повышение жесткости и надежности конструкции, срока ее службы, а также увеличение эффективности и интенсивности процессов тепло- массообмена.

Указанный технический результат достигается в элементе наполнителя для насадочных колонн, выполненном сферической формы, содержащем центральную перегородку в виде круга, делящую элемент на два полусферических участка, соединенные с перегородкой и расположенные с каждой из ее сторон, по меньшей мере, четыре волнообразных ребра переменной ширины, в перегородке выполнено, по меньшей мере, одно сквозное отверстие, на перегородке вдоль оси ее симметрии установлена перемычка, проходящей через отверстие, в гребнях по меньшей мере, одного из волнообразных ребер, расположенных симметрично относительно перемычки, по меньшей мере, по одну сторону от перегородки выполнены стержневые элементы.

Кроме того, волнообразные ребра установлены параллельно друг другу симметрично относительно перегородки, образующая поверхности волнообразных ребер перпендикулярна плоскости центральной перегородки, а плоскость перемычки перпендикулярна плоскости центральной перегородки.

Кроме того, стержневые элементы установлены с образованием, по меньшей мере, двух рядов.

Кроме того, в перегородке выполнено одно центральное отверстие, при этом перемычка расположена вдоль оси симметрии сквозного отверстия.

Кроме того, центральное отверстие выполнено вытянутым вдоль перемычки.

Кроме того, в перегородке выполнено два отверстия, расположенных диаметрально, перемычка расположена вдоль оси их симметрии и проходит через них, а ряды стержневых элементов сопряжены с отверстиями.

Кроме того, волнообразные ребра расположены одно от другого на расстоянии от 0,05 до 0,15 диаметра сферического элемента.

Кроме того, волнообразные ребра расположены одно от другого на одинаковом расстоянии.

Кроме того, по периметру сквозного отверстия, по меньшей мере, с одной из сторон перегородки выполнен наплыв в виде ступени утолщения.

Кроме того, элемент изготовлен из полимерных материалов.

Кроме того, материал элемента выбран из ряда: полиэтилен, полипропилен, полистирол, полихлорвинил и других полимерных материалов.

Кроме того, удельная рабочая поверхность элемента составляет от 130 до 800 м2/м3.

Кроме того, диаметр элемента составляет от 10 до 100 мм.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан элемент наполнителя для насадочных колонн, общий вид в аксонометрии; на фиг.2 - тоже, вид, вид спереди; на фиг.3 - то же, вид сбоку; на фиг.4 - то же, вид сверху; на фиг.5 - сечение А-А по фиг.2; на фиг.6 - то же, вид спереди в аксонометрии; на фиг 7 - то же, вид сзади в акснометрии.

Усторойство содержит центральную перегородку 1 в виде круга, делящую элемент на два полусферических участка 2 и 3, соединенные с перегородкой 1 и расположенные с каждой из ее сторон, по меньшей мере, четыре волнообразных ребра 4 переменной ширины (таких ребер с каждой стороны может быть различное количество - 5, 6, 7, 8, 9, 10 и т.д.. Их количество будет зависеть от размеров элемента и от его технических характеристик)

В перегородке 1 выполнено, по меньшей мере, одно сквозное отверстие 5. На перегородке 1 вдоль оси ее симметрии установлена перемычка 6, проходящей через отверстие 5.

В гребнях 7 волнообразных ребер 4, расположенных симметрично относительно перемычки 6, по меньшей мере, по одну сторону от перегородки 1 выполнены стержневые элементы 8 (например, 5 элементов, с каждой стороны от перемычки).

Волнообразные ребра 4 могут быть установлены параллельно друг другу симметрично относительно перегородки 1, образующая поверхности волнообразных ребер 4 перпендикулярна плоскости центральной перегородки 1, а плоскость перемычки 6 перпендикулярна плоскости центральной перегородки 1.

Стержневые элементы 8 установлены с образованием, по меньшей мере, двух рядов.

В перегородке 1 может быть выполнено одно центральное отверстие 5 и оно может быть вытянутым вдоль перемычки (на чертежах не показано), при этом перемычка 1 расположена вдоль оси симметрии этого сквозного отверстия.

В перегородке может выполнено два отверстия 5, расположенных диаметрально, при этом перемычка 6 расположена вдоль оси их симметрии и проходит через них, а ряды стержневых элементов 8 сопряжены с отверстиями.

Волнообразные ребра 4 могут быть расположены одно от другого на расстоянии от 0,05 до 0,15 диаметра сферического элемента.

Волнообразные ребра 4 расположены одно от другого на одинаковом расстоянии.

По периметру сквозного отверстия 5, по меньшей мере, с одной из сторон перегородки 1 может быть выполнен наплыв в виде ступени 9 утолщения.

Элемент может быть изготовлен из полимерных материалов, выбранных, в частности, из ряда: полиэтилен, полипропилен, полистирол, полихлорвинил и других полимерных материалов. Удельная (специфическая) рабочая поверхность элемента составляет от 130 до 800 м2/м3. Диаметр элемента может составлять от 10 до 100 мм.

Выполнение элемента с расположенными указанным образом стрежневыми элементами позволит по сравнению с известным устройством аналогичного назначения повысить ее жесткость и дополнительно развить поверхность тепломассообмена с низким гидравлическим сопротивлением, повысить ее надежность и как следствие приведет к повышению эффективности и интенсивности процессов тепломассообмена.

Остальные признаки также направлены на повышение эффективности и интенсивности процессов тепломассообмена, создание плавного режима обтекания (выполнение и расположение сквозных отверстий 5, взаимное расположение волнообразных ребер 4, количественные показатели, характеризующие данное устройство, выход за пределы которых приводит к снижению эффективности осуществляемых процессов и т.д.)

Полезная модель позволит повысить жесткость и надежность конструкции, увеличить срок ее службы, а также увеличить эффективность и интенсивность процессов тепло- массообмена.

1. Элемент наполнителя для насадочных колонн, выполненный сферической формы, содержащий центральную перегородку в виде круга, делящую элемент на два полусферических участка, соединенные с перегородкой и расположенные с каждой из ее сторон, по меньшей мере, четыре волнообразных ребра переменной ширины, в перегородке выполнено, по меньшей мере, одно сквозное отверстие, на перегородке вдоль оси ее симметрии установлена перемычка, проходящая через отверстие, в гребнях по меньшей мере одного из волнообразных ребер, расположенных симметрично относительно перемычки, по меньшей мере, по одну сторону от перегородки, выполнены стержневые элементы.

2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что волнообразные ребра установлены параллельно друг другу симметрично относительно перегородки, образующая поверхности волнообразных ребер перпендикулярна плоскости центральной перегородки, а плоскость перемычки перпендикулярна плоскости центральной перегородки.

3. Элемент по п.2, отличающийся тем, что стержневые элементы установлены с образованием, по меньшей мере, двух рядов.

4. Элемент по п.1, отличающийся тем, что в перегородке выполнено одно центральное отверстие, при этом перемычка расположена вдоль оси симметрии сквозного отверстия.

5. Элемент по п.4, отличающийся тем, что центральное отверстие выполнено вытянутым вдоль перемычки.

6. Элемент по п.3, отличающийся тем, что в перегородке выполнено два отверстия, расположенных диаметрально, перемычка расположена вдоль оси их симметрии и проходит через них, а ряды стержневых элементов сопряжены с отверстиями.

7. Элемент по п.1, отличающийся тем, что волнообразные ребра расположены одно от другого на расстоянии от 0,05 до 0,15 диаметра сферического элемента.

8. Элемент по п.7, отличающийся тем, что волнообразные ребра расположены одно от другого на одинаковом расстоянии.

9. Элемент по п.1, отличающийся тем, что по периметру сквозного отверстия, по меньшей мере, с одной из сторон перегородки выполнен наплыв в виде ступени утолщения.

10. Элемент по п.1, отличающийся тем, что он изготовлен из полимерных материалов.

11. Элемент по п.10, отличающийся тем, что материал выбран из ряда: полиэтилен, полипропилен, полистирол, полихлорвинил и других полимерных материалов.

12. Элемент по п.1, отличающийся тем, что удельная рабочая поверхность элемента составляет от 130 до 800 м²/м ³.

13. Элемент по п.1, отличающийся тем, что диаметр элемента составляет от 10 до 100 мм.