Регулярна насадка для тепломасообмінних апаратів з плівково-краплинною течією дисперсної фази

Изобретение относится к регулярным насадкам, используемым в качестве контактных устройств для проведения процес сов тепломассообмена в системах газ (пар) — жидкость и позволяет повысить эффективность, увеличить пропускную способность и расширить диапазон устойчивой работы в области невысоких скоростей газового (парового) потока за счет организации рав номерного периодически прерывающегося пленочно-капельного течения жидкости Насадка состоит из перфорированных вертикальных листов 1, установленных параллельно друг другу В листах имеются поперечные окна 2, верхние и нижние края ко торых имеют зубчатую форму В верхней части окон к листам насадки прикреплены расположенные в противоположные стороны относительно листов наклонные под углом вниз лепестки 3 и 4 4 з п ф-лы, 10 ил со to со со Фиг 1 1 ! 327939 Изобретение относится к конструкции регулярных насадок, используемых в качестве контактных устройств для проведения процессов тепломассообмена в системах газ (пар)— жидкость (процессы ректификации и абсорбции) и жидкость-жидкости (процессы экстракции в стационарном и пульсирующем режимах), и может быть использовано в пищевой, химической, нефтегазоперерабатывающей и других отраслях промышленности. Цель июбретения — повышение эффективности, увеличение пропускной способности насадки и расширение диапазона ее устойчивой работы в области невысоких скоростей газового (парового) потока за счет организации более равномерного периодически прерывающегося пленочно-капельного течения жидкости. На фиг 1 и 2 схематически показана насадка в косоугольной и прямоугольной проекциях, на фиг 3 — отдельный лист насадки; на фиі 4 — разделение пленки жидкости на потоки, стекающие по вертикальной части листов насадки и по лепесткам; на фиг. 5 — формирование и разрушение капель в потоках, стекающих по вертикальной части листов насадки и по лепесткам; на фиг 6 — часть листа разновидности насадки; на фиг 7 — насадка с крайними лепестками, отклоненными вверх под углом так, что они касаются стенок аппарата, на фиг 8 — наклоненный вниз фигурный вырез в боковой части листа; на фиг. 9 — наклоненный линейный прорез края листа с отогнутым вверх верхним уголком прореза; на фиг. 10 — лист насадки с поперечными окнами, расположенными вертикальными рядами и дополнительными перфорациями в виде перевернутых вверх треугольных галочек, размещенных периодически в междурядьях окон Насадка состоит из перфорированных вертикальных листов 1 (фиг 1), установленных параллельно друг другу. В листах имеются поперечные окна 2, верхние и нижние края которых имеют зубчатую форму Каждое окно слева и справа по краям кверху начинается и оканчивается выступами зубьев, а внизу — впадинами В верхней части окон к листам насадки прикреплены расположенные в противоположные стороны относительно листов наклонные под углом вниз лепестки 3 и 4. Лепест ки 3 (фиг 1) отклонены вправо, а лепестки 4 — влево Угол наклона лепестков выбирается так, чтобы лепестки в горизонтальной проекции перекрывали друг друга, но в то же время не соприкасались с соседними листами, образуя с ними зазор, равный предпочтительно третьей части расстояние между листами Лепестки прикреплены к верхним краям окон так, что верхние края зубьев и ле пестков соприкасаются по линии их еоедине 10 20 25 30 35 40 45 50 55 ния, зубья поперечных окон и лепестков расположены вертикальными рядами друг над друтм, причем в каждом поперечном окне и лепестке верхние зубчаіьіе вьісіупьі (и впадины) находятся строго над нижними впадинами (и выступами) С целью предупреждения провала жидкости вертикально вниз лепестки в воде сверху перекрывают друг друга, но не касаются соседних листов насадки. Лучше всего, если расстояние от нижних краев зубьев лепестков до соседних листов насадки будет равно примерно 1/3 расстояния между листами В УТОМ случае капли жидкости при слабом гидродинамическом воздействии га зового потока падаю г строго на середину нижерасположенных листов насадки, обеспечивая наиболее упорядоченное дробление капель Насадка работает при противотоке фаз в режимах слабого и сильного гидродина мического воздействия газового и жидкосг ного потоков следующим образом Жидкость с помощью распределителей подают сверху на вертикальные плоскопараллельные листы насадки, а газ движется снизу между листами насадки При слабом гидродинамическом воздействии газа (пара) на жидкостной поток насадка работает в режиме прерывисто-капельного течения жидкости Стекающая вниз сплошная равномерная пленка жидкости при встрече с поперечным окном 2 и первым прикрепленным к окну наклоненным лепестком 3 делится на потоки, число которых равно сумме выступов и впадин зубьев в верхнем крае поперечного окна. Деление жидкости на потоки схематически показано на фиг 4. Различают два вида потоков: потоки, стекающие по лепесткам насадки, и потоки, стекающие по вертикальной части листов насадки Часть жидкости, которая при стекании пленки вниз первоначально попадает на вы ступы зубьев лепестков 3, в дальнейшем сте кает последовательно по всем лепесткам насадки. На фиг. I и 4 эти потоки показаны сплошными линиями с длинными стрелками, указывающими направление их движе пия Оставшаяся часть жидкости попадает на впадины зубьев отверстий и формируется в отдельные потоки, стекающие в дальнейшем только по вертикальной части листов на садки Сохранение достаточно стабильных раз дельных потоков, стекающих по вертикальной части листов и по лепесткам насадки, обеспечивается тем, что в каждом поперечном окне и лепестке верхние зубчатые выступы (и впадины) находятся точно над нижними зубчатыми впадинами (и выступами), и лепестки к верхним краям окон прикреплены так, что верхние края зубьев окон и лепестков соприкасаются 1327939 лепестков соотношением /їі^Л/cosq), где ф — угол отклонения лепестков от вертикали 1 Регулярная насадка для тепломассооб2 Насадка по п I, отличающаяся тем, менных аппаратов с пленочно-капельным течто, с целью выравнивания степени прора чением дисперсной фазы, содержащая перботки жидкости, стекающей по вертикальфорированные вертикальные листы с распоным поверхностям насадки, и жидкости, стеложенными рядами по высоте поперечными кающей по лепесткам, зубья верхних краев окнами, к верхним краям которых прикреппоперечных окон выполнены уже, чем зубья лены наклонные лепестки, расположенные верхних краев лепестков поочередно в противоположные стороны от3 Насадка по пп 1 и 2, отличающаяся носительно листа, отличающаяся тем, что, с тем, что, с целью предотвращения перетекацелью повышения эффективности, увеличения жидкости с лепестков на стенки аппания пропускной способности и расширения рата и стекания жидкости по стенкам, ледиапазона устойчивой работы в области пестки насадки, находящиеся у стенок аппаневысоких скоростей газового (парового) рата, направлены вверх и соприкасаются со потока за счет организации равномерстенками аппарата ного, периодически прерывающегося пленоч4 Насадка по пп 1—3, отличающаяся но-капельного течения жидкости, верхние и тем, что, с целью исключения стекания жиднижние края поперечных окон и лепестков кости по краям листов насадки, не занятым имеют зубчатую форму, лепестки к окнам поперечными окнами, в краях листов насад прикреплены по линии верхнего контура ки выполнены наклоненные вниз фигурные зубьев окон, зубья окон и лепестков рас- 20 вырезы с отогнутыми вверх верхними уголположены вертикальными рядами, в каждом ками, при этом края вырезов заходят за поперечном окне и лепестке верхние зубчалинию краев лепестков тые выступы находятся соосно над нижними зубчатыми впадинами, лепестки каждого 5 Насадка по пп 1—4, отличающаяся вертикального ряда смежных листов перетем, что, с целью предупреждения байпаскрывают друг друга, а высота поперечных 25 сирования жидкости, в промежутках между окон в два раза больше, чем расстояние вертикальными рядами поперечные окон вы между окнами по высоте, при этом высота полнены размещенные периодически перфо нижних зубьев окон и лепестков h[ связарации в виде перевернутых вверх тр 7/ \ Перетекание жі/дкост и на молодку // Фш.7 \ 1327939 (2+3) мм край листа насадки путь течения Жидкости отогнутый уголок прорезо линия прорезо лепесток ' наклонённый Вниз бырез поперечное окно крои лисп %а насадки