Насадка для тепломассообменных аппаратов

В.N. Саяпин, В.П.Николаенко, В Е. Бабенко, P..П. Рйло и В. В. Красиков

-----=..) (72) Авторы изобретения (71) Заявнтель (54) НАСАДКА ДЛЯ ТЕПЛОИАССООБМЕННЫХ

АППАРАТОВ

Изобретение относится к насадкам для тепломассообменных аппаратов и может быть применено в химической, нефтехимической, пищевой, легкой про-. мышленностях для процессов тепломас" сообмена, Известна пропеллерная насадка с тремя лопастями (l $

Однако насадка сложна в изготовлении, имеет небольшую удельную по-. поверхность. Из-за малых размеров

16 элементов насадка загружается внавал и теряется главное преимущество . регулярных насадок - малое гидравли ческое сопротивление и высокий проИ пуск газа и жидкости.

Известна также. насадка, выполненная в виде винтового тела с несколькими спиралями с утолщением их периферийной части, а отношение шага винтового тела к егодиаметру выбрано в пределах 1,8-2,4 (21.

К недостаткам известной насадки следует отнести снижение эффективности при увеличении размеров эле- . мента, что является следствием уменьшения удельной поверхности за счет плотности упаковки. При регулярной укладке образуются сквозные каналы, I площадь которых составляет до 10Х и более от площади насадки.

Опускающаяся по насадке жидкость приобретает вращательное движение и под действием центробежной силы отбрасывается к каналам и проваливается, не контактируя с воздухом. Такое раздельное движение воздуха и жидкос-.: ти снижает эффективную поверхность контакта фаэ и как следствие — массопередачу. Кроме того, увеличение диа".. метра насадки без увеличения числа спиралей снижает удельную поверхность эа счет увеличения расстояния между периферийными частями спирапей.

Цель изобретения — повышение эффективности за счет увеличения поверхности контакта фаз.

86536

Указанная цель достигается тем, что в насадке в виде винтового тела с несколькими спиралями, периферийная образующая спиралей выполнена в виде ломанной линии,с проекцией на плос кость поперечного сечения в виде правильных четырех- или шестиугольников,, а отношение их диагоналей к числу спиралей выбрано в пределах 11-14.

На фиг.l изображена предлагаемая !!! насадка, общий вид; на фиг.2 — то же, вид сверху с проекцией на плоскость поперечного сечения правильного шестиугольника, на фиг.3 — то же, четырехугольника; на фиг.4 — укладка насадки с проецией на плоскость попереч-" ного сечения правильного четырехугольника; на фиг.5- — укладка с шести" угольной проекцией на плоскость.

Насадка имеет четыре или шесть спи. ралей с периферийной образующей в виде ломанной линии l. Проекция на плоскость поперечного сечения представляет собой правильный четырех- или, ш естиу гольник, причем Отношение их диагоналей к числу спиралей выбрано в пределах 1-14.

Насадка работает следующим образом.

Жидкость стекает навстречу цазу

30 и вступает с ним в контакт на поверхности спирали.

Пооведенные сравнительные испытания известной насадки и предлагаемой при регулярной упаковке на стандартных системах воздух-вода-СО десорбция CO З5 из воды) показали, что в предлагаее мой насадке коэффициент массоотдачи в жидкости повышается на 10-16 при относительно равном удельном гидравФ лическом сопротивлении. Проведенные исследования эффективности массообмена при увеличении диагонали насадки без увеличения ч!.!сла спиралей показали, что при отношении диагонали к числу спиралей 15, эффектность па- 45 дает на 15-20, а гидравлическое сопротивление при этом снижается лишь на 3-5 мм вод.ст./м по сравнению с насадкой с отношением 12,5, удельное! 4 гидравлическое сопротивление которой равно 30-50 мм вод. ст. При отношении

Ъ/n = 10 коэффициент массоотдачи в жидкости увеличивается на 10-15,а гидравлическое сопротивление увеличивается на 10-20 мм вод. ст. /м.

Отношение 12,5 соответствует расстоянию между периферийными образующими спиралей (40 мм), Рекомендуется отношени Диагоналей фигур поперечного сечения к числу спиралей в пределах 11-14.

Предлагаемая насадка за .счет ликвидации каналов и плотной упаковки позволит повысить эффективную поверхность на 10-12% и соответственно,массообмен.

Насадка позволяет при плотности орошения 100 м /м ч. и скорости воз-, душного потока до 3 м/с достичь степень десорбции иода 95-96% при гидравлическом сопротивлении l П м 45 мм вод.ст.

Насадка технологична в изготовлении,проста в монтаже, Экономический эффект от ее применения составит

146 тыс. руб.

Формула изобретения

Насадка для тепломассообменных аппаратов, выполненная в виде винтового тела со спиралями, о т л и ч ач ющ ая ся тем, что, сцелью повйшения эффективности за счет увеличения поверхности контакта фаз,периферийная образующая спиралей выполнена в виде ломанной линии, с проекцией на плоскость поперечного сечения в виде правильных четырех-или шестиугольников, а отношение их диагоналей к числу спиралей рави 11-14.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии.И., 1960, с.485.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 484715, В 01 0 53/20, !978.

865361

Фиг.

Составитель С. Баранова

Редактор Н.Альшина Техред М. Рейвес Корректор " ОгаР

Заказ 7919/12 Тираж 709 ° Подиисное

BHHHIIH Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4