Регулярна насадка для контактних апаратів

Реферат: UA 90390 U UA 90390 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до регулярних насадок контактних тепломасообмінних апаратів, які застосовуються у хімічній, нафтохімічній, фармацевтичній і іншій галузях промисловості для проведення процесів ректифікації, абсорбції, десорбції. Відома конструкція регулярної насадки (патент України № 61718 А від 17.11.2003 p.), яка виконана з зібраних в пакет вертикальних гофрованих листів з капілярно-пористого матеріалу, гофри якої розташовані паралельно один одному і спрямовані в суміжних листах у протилежні сторони гофри виконані синусоїдальної форми. Недоліками цього пристрою є можливість порушення структури сітки в місцях контакту гофрів з обичайкою, що приводить до зменшення ефективності процесів обміну, зниження активності гідродинамічного режиму при русі контактуючих фаз в місцях контакту гофрів з обичайкою при роботі з рідинами, що мають значний поверхневий натяг, конструктивні обмеження при виготовленні насадки з полімерних матеріалів у зв'язку з профілем гофрів. Найбільш близьким аналогом до корисної моделі є конструкція регулярної насадки (патент України № 2000U від 15.09.2003 p.), яка виконана у виді пакетів у вигляді багатошарових рулонів із сітчастої стрічки (або металевої в'язаної гофрованої сітки), виконаних у вигляді фасонних пакетів, конфігурація яких має секторну, чи багатокутну форму, із забезпеченням за рахунок форми пакетів їх щільного прилягання між собою в шарі насадки. Недоліками аналогу є складність виготовлення, обмеження при варіюванні конструктивними параметрами насадки (висота і крок гофрів), присутність пристінного ефекту, наявність місцевих гідравлічних опорів при проходженні струменів пара в пристінній зоні, особливо в колонах невеликого діаметра. В онову корисної моделі поставлена задача підвищення продуктивності та ефективності процесів обміну за рахунок конструктивної зміни форми фасонних пакетів, що забезпечує підвищення поверхні обміну і зростання змочування поверхні насадки, за рахунок багаторазового перерозподілу рідини і газу по висоті насадки в місцях перетікання і зниження негативного впливу пристінного ефекту. Поставлена задача вирішується тим, що регулярна насадка для контактних апаратів, що включає багатошаровий рулон із сітчастої стрічки, виконаний у вигляді пакету, конфігурація якого має у плані багатокутну форму листи розміщені рулонами, виконаними шляхом намотування листів на центральний стрижень, що є несучою конструкцією, по окружності, конфігурація яких є округлою за рахунок форми пакетів, блок насадки по окружності обгорнутий плоским листом, насадка виготовляється з капілярно-пористого матеріалу, що може змочуватися рідиною, насадка виготовляється з листового матеріалу з поперечними гофрами, насадка виготовляється із сітки довільної конфігурації, згідно з корисною моделлю, гофровані листи в рулоні суміжні з плоскими листами, що чергуються з ними, і висота плоских листів не перевищує висоту насадки, згідно з корисною моделлю, що гофри можуть бути у вигляді шеврона в поперечному перетині, згідно з корисною моделлю, що гофри можуть бути синусоїдальними в поперечному перетині. На фіг. 1 - фотографія регулярної насадки для контактних апаратів (вид зверху). На фіг. 2 загальний вид регулярної насадки регулярна насадка 1 (фіг. 2) представляє собою багатошаровий рулон із сітчастої стрічки, виконаний у вигляді пакету, зібраний з паралельних вертикально розташованих гофрованих листів 2 і 3. Гофрування суміжних листів 2 і 3 виконане з однаковим кутом нахилу до вертикалі, і спрямоване в суміжних листах у протилежні, або суміжні сторони. Гофри запропонованої насадки мають у поперечному перерізі синусоїдальну, або шевронну форму і характеризуються висотою і частотою. Змінюючи висоту можна змінювати кількість рулонів в пакеті та площу контакту в насадці, а змінюючи частоту синусоїди можна стискати, або розтягувати гофрування уздовж подовжньої осі, що також змінить площу контакту в насадці. Кут нахилу гофрів до вертикалі забезпечує уникнення прямого провалу рідини. Блок насадки 1 по окружності обгорнутий гофрованим листом. Гофровані листи можуть чергуватися з плоскими пластинами, висота яких не може перевищувати висоти блоку насадки. Насадка може бути виготовлена як з гофрованої металевої, так і полімерної сітки, а також з гофрованого листового матеріалу. Пристрій працює в такий спосіб. У контактному апараті за допомогою зрошувального пристрою (на фіг. 1-2 не показано) на вертикальні гофровані листи, гофри яких розташовані паралельно один одному і спрямовані в суміжних шарах у протилежні сторони, і розміщені рулонами, виконаними шляхом намотування листів на центральний стрижень, що є несучою конструкцією, по окружності, конфігурація яких є округлою, надходить рідина, що рівномірно розподіляється по поверхні листів насадки. Блок насадки по окружності може бути обгорнутий плоским листом, або насадка може бути 1 UA 90390 U 5 10 15 20 25 30 35 40 виготовлена з капілярно-пористого матеріалу, що може змочуватися рідиною, або насадка може виконуватися з листового матеріалу з поперечними гофрами, із сітки довільної конфігурації, або гофровані листи в рулоні суміжні з плоскими листами, що чергуються з ними, і висота плоских листів не перевищує висоту насадки, або гофри можуть бути у вигляді шеврона в поперечному перетині, або гофри можуть бути синусоїдальними в поперечному перетині. Рідина, рівномірно розподілена по поверхні листів насадки, утворює плівку та контактує з потоком пари, або газу, який підіймається системою каналів, утворених листами насадки. Структура поверхні насадки забезпечує капілярні явища, так, що при малих швидкостях руху рідини потік розділяється на тонкі плівки, що покривають усю поверхню рулону. У місцях контакту гофрів на плоскій пластині рідина багаторазово перемішується, що підвищує ефективність процесів обміну в рідкій фазі. Нахил гофрів виконується на кут, що забезпечує уникнення прямого провалу рідини. Паровий (газовий) потік проходить по системі каналів, інтенсивно перемішуючись, що підвищує ефективність процесів обміну в газовій фазі. У пристінній зоні струмені пари (газу) також рухаються по каналах, утворених гофрами листа, яким обгорнутий блок насадки по окружності. Це зменшує вплив пристінного ефекту. Використання цього пристрою при проведенні тепломасообмінних процесів в контактних апаратах підвищить продуктивність і ефективність тепломасообміну за рахунок розвитої питомої поверхні, зниження впливу пристінного ефекту, багаторазового перерозподілу рідини і газу по висоті пакету насадки. Регулярна насадка як елемент колонних контактних тепломасообмінних апаратів може знайти застосування в хімічній, нафтохімічній, фармацевтичній і суміжній галузях промисловості для проведення процесів абсорбції, десорбції, ректифікації. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Регулярна насадка для контактних апаратів, що включає вертикальні гофровані листи, гофри яких розташовані паралельно один одному і спрямовані в суміжних шарах у протилежні сторони, яка відрізняється тим, що листи розміщені рулонами, виконаними шляхом намотування листів на центральний стрижень, що є несучою конструкцією, по окружності, конфігурація яких є округлою за рахунок форми пакетів. 2. Насадка за п. 1, яка відрізняється тим, що блок насадки по окружності обгорнутий плоским листом. 3. Насадка за пп. 1-2, яка відрізняється тим, що виготовлена з капілярно-пористого матеріалу, що може змочуватися рідиною. 4. Насадка за пп. 1-2, яка відрізняється тим, що виконана з листового матеріалу з поперечними гофрами. 5. Насадка за пп. 1-2, яка відрізняється тим, що виконана із сітки довільної конфігурації. 6. Насадка за пп. 1-5, яка відрізняється тим, що гофровані листи в рулоні суміжні з плоскими листами, що чергуються з ними, і висота плоских листів не перевищує висоту насадки. 7. Насадка за пп. 1-6, яка відрізняється тим, що гофри можуть бути у вигляді шеврона в поперечному перетині. 8. Насадка за пп. 1-6, яка відрізняється тим, що гофри можуть бути синусоїдальними в поперечному перетині. 2 UA 90390 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3