Регулярная насадка для тепломассообменных аппаратов

1. Объект полезной модели: регулярная насадка для тепломассообменных аппаратов.

2. Область применения: насадка относится к конструктивным элементам аппаратов для осуществления тепломассообмена в процессах ректификации, дистилляции, абсорбции и десорбции в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, газовой, пищевой, микробиологической и других отраслях промышленности.

3. Сущность полезной модели: регулярная насадка для тепломассообменных аппаратов, содержащая собранные в пакет гофрированные пластины, установленные выступами гофр навстречу друг другу и в местах контактов гофр скрепленные между собой. Смежные пластины расположены зеркально с размещением соприкасающихся гофров под разными углами относительно осей симметрии пластин. Угол наклона гофров к осям симметрии у разных пластин может составлять 30°, 45°, 60°. Скрепление пластин между собой выполнено посредством электросварки.

4. Технический результат: скрепление пластин в пакете посредством электросварки повышает технологичность изготовления и упрощает конструкцию насадки.

Заявляемая полезная модель относится к конструктивным элементам аппаратов для осуществления тепломассообмена в процессах ректификации, дистилляции, абсорбции и десорбции в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, газовой, пищевой, микробиологической и других отраслях промышленности.

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является регулярная насадка для тепломассообменных аппаратов, содержащая собранные в пакет гофрированные пластины, установленные выступами гофр навстречу друг другу и в местах контактов гофр скрепленные между собой (см. В.М.Рамм. «Абсорбция газов». М., Из-во «Химия» 1976 г. с.316, насадка "Спрейпак").

Указанная насадка изготовляется из металлической полосы толщиной 0,5-1 мм нанесением в шахматном порядке прорезей и последующим растягиванием полосы в направлении, перпендикулярном прорезям. При этом прорези расширяются, и полоса принимает вид решетки. С помощью штамповки на полосы наносятся гофры, направленные перпендикулярно продольной оси полос. После этого полосы разрезаются на пластины нужной длины, которые составляются в пакет, в отверстия в местах контактов гофр пропускаются стержни, и весь пакет закрепляется стержнями между боковыми стенками, служащими каркасом пакета. При этом гофры смежных пластин соприкасаются друг с другом на всей ширине пластин.

Достоинство насадки "Спрейпак" - возможность работы с высокими скоростями газа при умеренных гидравлических сопротивлениях.

Недостатками описанной насадки являются сложность конструкции и низкая технологичность, обусловленные включением в конструкцию насадки элементов типа стягивающих стержней и боковых стенок пакета, не

имеющих позитивного влияния на процессы тепломассообмена.

В основу заявляемой полезной модели поставлена задача разработать регулярную насадку для тепломассообменных аппаратов, в которой путем установки в пакете пластин с гофрами, направленными навстречу друг другу, и воздействия электрическим током в местах контактов смежных пластин обеспечивается надежное скрепление пластин в пакете и тем самым повышается технологичность изготовления насадки и упрощается ее конструкция.

Поставленная задача решается тем, что в регулярной насадке для тепломассообменных аппаратов, содержащей собранные в пакет гофрированные пластины, установленные выступами гофр навстречу друг другу и в местах их контактов скрепленные между собой, согласно изобретению, смежные пластины расположены зеркально с размещением соприкасающихся гофров под разными углами относительно осей симметрии пластин, а скрепление пластин выполнено посредством электросварки.

Поставленная задача решается также тем, что в регулярной насадке для тепломассообменных аппаратов направление гофров составляет угол 30°-60° относительно осей симметрии пластин.

Поставленная задача решается также тем, что в регулярной насадке для тепломассообменных аппаратов гофры смежных пластин направлены зеркально-симметрично относительно осей симметрии пластин.

Заявляемая полезная модель приведена на чертежах, где на Фиг.1 дан общий вид насадки (в аксонометрии), а на Фиг.2 - схематичный фрагмент насадки из 2-х пластин с выдвинутой нижней пластиной, показывающей взаимное расположение и направление гофров на соприкасающихся участках смежных пластин.

Регулярная насадка для тепломассообменных аппаратов содержит составленные в пакет 1 изготовленные из тканой сетки или тонкой металлической ленты пластины 2 с нанесенными на них методом штамповки треугольными гофрами 3. Гофры выполнены под углом 45° к осям симметрии

пластин. Гофры могут быть также выполнены под углом 30° или 60° к осям симметрии пластин.

Пластины 2 с наклоном гофр 45° составлены в пакет 1 таким образом, что у каждых двух смежных пластин гофры направлены зеркально-симметрично относительно осей симметрии пластин, а между собой они пересекаются под углом 90°. В случае набора пакета 1 пластинами 2 с другими углами наклона гофр 3, углы пересечения гофр смежных пластин будут другими, определяемыми заданными характеристиками тепломассообменных аппаратов.

В местах 4 контактов выступов гофр 3 смежных пластин 2 они посредством электросварки жестко скреплены между собой. Между скрепленными пластинами образованы каналы 5 для циркуляции рабочих сред.

Полученный таким образом блок представляет собой прочный, легкий, не имеющий посторонних деталей пакет 1 насадки, удобный для снаряжения тепломассообменных аппаратов.

Используется насадка следующим образом.

Пакеты насадки устанавливаются на опорные решетки тепломассообменного аппарата плотными слоями с вертикально ориентированными в них пластинами. Во втором и во всех последующих слоях пакеты насадки устанавливаются с поворотом на 90° по горизонтали по отношению к предыдущему слою.

После установки насадки на всех опорных решетках тепломассообменного аппарата и приведения его в готовность к работе, сверху с помощью распределителей на слои насадки подается жидкость, а снизу - газ (или пар).

Потоки жидкости распределяются по поверхности каналов насадки и вступают во взаимодействие с газом (или паром), движущимся по каналам снизу. При этом осуществляется тепломассообмен. Полученная в насадке конструкция каналов обеспечивает большую поверхность контакта двух сред

в заданном объеме за счет высокой степени турбулизации потоков.

В случае укладки на опорных решетках тепломассообменного аппарата перемежающихся слоев с насадками, имеющими углы наклона гофр 30°, 45° или 60°, во время работы аппарата будет обеспечиваться дополнительное многократное переформирование потоков жидкости и газа, а следовательно, будет увеличиваться турбулизация потоков при низком гидравлическом сопротивлении.

1. Регулярная насадка для тепломассообменных аппаратов, содержащая собранные в пакет гофрированные пластины, установленные выступами гофр навстречу друг другу и в местах их контактов скрепленные между собой, отличающаяся тем, что смежные пластины расположены зеркально с размещением соприкасающихся гофров под разными углами относительно осей симметрии пластин, а скрепление пластин выполнено посредством электросварки.

2. Регулярная насадка по п.1, отличающаяся тем, что направление гофров составляет угол 30-60° относительно осей симметрии пластин.

3. Регулярная насадка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что гофры смежных пластин направлены зеркально-симметрично относительно осей симметрии пластин.