Елемент насадки масообмінного апарата

Реферат: UA 105258 U UA 105258 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до обладнання хімічних, нафтохімічних, біохімічних, нафтопереробних, харчових та споріднених виробництв, зокрема до насадок тепломасообмінних апаратів, і може бути використана в ректифікаційних, абсорбційних, екстракційних та інших апаратах. Відомий елемент насадки масообмінного апарата, що містить оболонку у вигляді прямої правильної шестигранної призми з відкритими основами, а також надрізаними на гранях оболонки й відігнутими всередину неї пелюстками, основа кожної з яких розташована паралельно основам оболонки, при цьому пелюстки на сусідніх гранях рознесені по висоті [патент України № 1321 U, МПК B01J 19/32, опубл. 15.07.2002, бюл. № 7]. Зазначений елемент насадки забезпечує задовільну взаємодію фаз, проте його конструкція реалізує лише поверхневий контакт плівки важкої фази (рідини) з легкою фазою (газ, пара, парогазова суміш) на поверхнях оболонки й пелюсток, що не сприяє високій ефективності взаємодії фаз. Найбільш близьким до корисної моделі є елемент насадки масообмінного апарата, що містить оболонку у вигляді прямої правильної шестигранної призми з відкритими основами, а також надрізаними на гранях оболонки й відігнутими всередину неї пелюстками, основа кожної з яких розташована паралельно основам оболонки, при цьому пелюстки виконані у вигляді рівнобедрених трикутників, довжина бічних сторін яких виконана більшою за довжину основи [патент України № 12700 U, МПК B01J 19/32, опубл. 15.02.2006, бюл. № 2]. Цей елемент насадки завдяки нахилу пелюсток відносно поздовжньої осі оболонки дещо зменшує гідравлічний опір елемента, проте він має той самий недолік, що і попередній аналог: елемент забезпечує лише поверхневий контакт плівки важкої фази з легкою фазою на поверхнях оболонки й пелюсток, а отже й не надто високу ефективність взаємодії фаз. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалити елемент насадки масообмінного апарата, у якому нове виконання відігнутих пелюсток забезпечує на їхній поверхні режим, близький до режиму емульгування, що істотно підвищує ефективність роботи елемента та масообмінного апарата в цілому. Поставлена задача вирішується тим, що в елементі насадки масообмінного апарата, що містить оболонку у вигляді прямої правильної шестигранної призми з відкритими основами, а також надрізаними на гранях оболонки й відігнутими всередину неї пелюстками, основа кожної з яких розташована паралельно основам оболонки, згідно з корисною моделлю, пелюстки виконані з наскрізними отворами й розташовані в одній площині поперек поздовжньої осі оболонки. У найприйнятнішому прикладі виконання елемента його оболонку виконано із сітки. Використання елемента насадки масообмінного апарата із зазначеними ознаками забезпечує певну затримку важкої фази на поверхні пелюсток та інтенсивне проходження крізь шар важкої фази бульбашок легкої фази, утворюваних у результаті її диспергування отворами пелюсток. Отже пропонований елемент насадки забезпечує як плівковий режим течії важкої фази по поверхні оболонки, так і режим емульгування над поперечними пелюстками (тобто в елементі насадки реалізується процес, аналогічний процесу масообміну на сітчастій або провальній тарілці). Виконання оболонки із сітки істотно спрощує виготовлення елемента в цілому, адже при цьому стає непотрібною операція виконання отворів у пелюстках (отвори заздалегідь утворені безпосередньо комірками сітки). Також при цьому забезпечується можливість часткового проходження оброблюваних фаз крізь отвори оболонки, що сприяє інтенсифікації масообмінного процесу. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображено: на Фіг. 1 - елемент насадки, вигляд спереду; на Фіг. 2 - елемент насадки, вигляд збоку однієї з основ; на Фіг. 3 - схема просторової будови елемента насадки; на Фіг. 4 - переріз за А-А на фіг. 2. Елемент насадки масообмінного апарата містить оболонку 1 у вигляді прямої правильної шестигранної призми з відкритими основами 2 і 3, а також надрізаними на гранях 4 оболонки 1 і відігнутими всередину неї пелюстками 5, основа 6 кожної з яких розташована паралельно основам 2 і 3 оболонки 1. Пелюстки 5 при цьому виконані з наскрізними отворами 7 і розташовані в одній площині поперек поздовжньої осі 8 оболонки 1 (фіг. 1-3). Також оболонка 1 може бути виконана із сітки (фіг. 4). Елемент насадки працює в такий спосіб. Елементи насадки у вертикальному положенні укладають рядами в масообмінний апарат (перший ряд на підтримувальну решітку, а кожний наступний - на попередній ряд), при цьому ряди можуть бути зміщені один відносно одного (зазвичай на половину ширини основи елемента). Також елементи можуть бути засипані в масообмінний апарат невпорядковано. 1 UA 105258 U 5 Після цього в апарат подають оброблювані фази, які, проходячи крізь шар насадки, інтенсивно взаємодіють одна з одною. Застосування пропонованого елемента насадки забезпечує як плівковий режим течії важкої фази по поверхні оболонки 1, так і режим емульгування над поперечними пелюстками 5, що істотно підвищують ефективність масообмінного процесу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 1. Елемент насадки масообмінного апарата, що містить оболонку у вигляді прямої правильної шестигранної призми з відкритими основами, а також надрізаними на гранях оболонки й відігнутими всередину неї пелюстками, основа кожної з яких розташована паралельно основам оболонки, який відрізняється тим, що пелюстки виконані з наскрізними отворами й розташовані в одній площині поперек поздовжньої осі оболонки. 2. Елемент за п. 1, який відрізняється тим, що оболонку виконано із сітки. 2 UA 105258 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3