SU440147A1 - Регул торна пластинчата насадка - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к конструкци м контактных устройств тепло-массообменных аппаратов .

Известна регул рна  пластинчата  насадка с отверсти ми, расположенными в пшхматном пор дке. ,, ,

Испытани  этой, насадки с выштампованнымй пр моугольными отверсти ми размером 22X6 мм, расположенными в шахматном пор дке па рассто нии 5 мм друг от друга по горизонтали и 10 мм по вертикали показали, что конструкци  «асадки может быть улучшена путем изменени  коифигурации отверстий. Однако при низких нагрузках по жидкости и низких скорост х движущегос  противотоком газа Жидкость обтекает отверсти  и течет только по телу пластины, в то врем  как дл  интенсивного обновлени  контактирующих поверхностей желательно, чтобы жидкость собиралась в капли и капала с верхних кромок отверстий иа нижпие. Кроме того при повышенных скорост х газа (пор дка 3,5-5 м/сек) значительна  часть жидкости обтекает отверсти  даже при больших плотност х орошени ; меньша  же часть жидкости стекает по отверсти м в виде капель и струй - в зависимости от нагрузок по жидкости и газу; при всех скорост х газа, а также при однофазном течении жидкости отдельные капли и сгруи жидкости по мере стекани  собираютс  в более крупные струи.

Цель изобретени  - интенсификаци  массообмена на перфорированных пластинчатых насадках путем создани  отверстий такой конфигурации , котора  преп тствует ухудшению равномерности орошени  пластин насадки по мере стекапи  жидкости и создает услови  дл  непрерывного интенсивного обновлени  контактирующей поверхности жидкости.

Дл  этого верхн   и нижн   кромки расположенных горизонтально пр моугольных отверстий имеют зубчатую форму. Зубь  верхней кромки отверстий образованы с помощью направленных вверх прорезей. Отношение высоты зубьев к ширине прорезей между зубь ми равно примерно двум. В нижней кромке отверсти  имеют зубь , расположенные по ос м зубьев или прорезей верхней кромки. Высота и ширина зубьев нижней кромки соизмеримы .

На фиг. 1 показан лист насадки с отверсти ми , причем зубь  нижней кромки расположены по ос м прорезей верхней кромки; на фиг. 2- регул рна  пластинчата  иасадка с отверсти ми , причем зубь  нижней кромки отверстий расположены по ос м зубьев верхней, аксонометрическа  проекци .

В теле пластины 1 выполнены отверсти  с зубчатой верхней и нижней кромками. Зубь  2 верхней кромки отверстий образованы с помощью прорезей 3. Ширина прорезей 3 равна 3-4 мм, а высота 5-6 мм, т. е. равна высоте , на которой происходит подвИсание и утолщение пленки жидкости (дл  воды эта в еличина при нормальных услови х равна 5-в мм). Отношение высоты зубьев 2 к ширине прорезей 3 равпо двум. Ширина зубьев 2 может супдественно измен тьс .

Выступающие вверх зубь  4 в нижней кромке отверстий имеют соизмеримую высоту и ширину, равную примерно половине высоты зубьев верхней кромки отверстий. Оси зубьев 4 совпадают с ос .ми прорезей 3. Зубь  4 можно располагать также по ос м зубьев 2. Сдвиг осей зубьев недопустим, так как это приводит к отклонению и перераспределению потока жидкости на одну из сторон листа насадки . Таким образом, отверсти  в верхней кромке имеют высокие, cpaвниteльнo большой ширины, зубь  с узкими просветами между нами, в то врем  как на нижней кромке расположены на значительном рассто нии друг от друга зубь  малой ширины.

Насадка работает в услови х противотока или нисход щего пр моточного движени  газовой и жидкостной фаз. Л идкость с помощью распределительного устройства подаетс  на верхний торец насадки и стекает вниз, контактиру  с газом (паром). Встреча  на своем пути отверсти  с зубчатой верхней кромкой, жидкость на зубь х 2 собираетс  в капли. Обтеканию отверстий преп тствуют боковые прорези . Прорези между зубь ми (средние прорези ) служат дл  того, чтобы капли не перетекали к боковым стенкам отверстий, что наблюдаетс  даже при незначительном отклонении кромок отверстий от горизонтали. Ширина прорезей должна быть такой, чтобы преп тствовать перетеканию капель с зуба на зуб или на боковую стенку отверстий, а высота должна быть больше (или равна) высоты утолщени  жидкостной пленки при формировании капель.

Зубь  в нижней части отверстий предназначены дл  стабилизации и более равномерного распределени  потоков жидкости при их разбивании о нижнюю кромку отверстий.

Наиболее эффективно при заданной плотности орошени  насадка работает в случае частого скапывани  капель с зубьев, предшествующего по влению струек, при этом образуетс  наибольша  поверхность контакта фаз. Из этого услови  и следует выбирать размер зубьев. При низких плотност х орошени  ширина зубьев верхней кромки может составл ть 12-15 мм. При увеличении плотности орошени  до величины привод щей к по влению струек, ширину зубьев следует уменьшить до .размеров 4-5 мм, что будет способствовать работе в капельном режиме.

(Помимо создани  благопри тных условий дл  контактировани  материально обменивающихс  сред, шахматное расположение отверстий с прорез ми в верхней части и выступающими вверх зубь ми в нижней части позволит в щироком диапазоне плотностей орошени  сохранить равномерность распределени  жидкости по всей высоте насадки почти в таком же виде, в каком она была в верхнем

сечении.

Насадка может работать также в режиме восход щего пр мотока. В этом случае она должна быть перевернута. Предполагаетс , что в услови х пр мотока насадка будет работать эффективнее, чем при противотоке.

Интенсификаци  массообмена на насадке достигаетс  за счет улучшени  гидродинамических условий стекани  орошающей жидкости: обеспечиваетс  равномерность орошени 

насадки по всей высоте; в момент подвисани  жидкости на зубь х верхних кромок отверстий и образовани  капель происходит интенсивное обновление поверхности контакта, сопровождаемое турбулентными пульсаци ми, пронизывающими всю толщину пленки, так как капл  не ограничена твердой стенкой с прилегающим к стенке в зким подслоем, в котором гас тс  турбулентные пульсации. Насадка проста в изготовлении и может

быть получена штамповкой или прокаткой плоских и гофрированных листов из металла, пластмассы.

Предмет изобретени 

Claims (4)

1. Регул рна  пластинчата  насадка дл  тепло- массообменных аппаратов с отверсти ми , расположенными в шахматном пор дке,

отличающа с  тем, что, с целью повышени  эффективности массообмена путем улучшени  условий подвисани  жидкости на верхних кромках отверстий, предотвращени  обтекани  жидкостью отверстий и сохранени 

равномерности орошени  по высоте насадки, отверсти  выполнены пр моугольной формы с зубчатой верхней и нижней кромками, а оси их расположены горизонтально.

2.Насадка по п. I, отличающа с  тем, что зубь  нижней кромки отверстий расположены по ос м зубьев верхней.

3.Насадка по пп. 1 и 2, отличающа с  тем, что зубь  нижней кромки отверстий расположены по ос м прорезей верхней кромки.

4. Насадка по пп. 1-3, отличающа с  тем, что отношение высоты зубьев к ширине прорезей между ними дл  верхней кромки примерно равно двум.