RU2074766C1

RU2074766C1 - Member of irregular charge for charge columns

Info

Publication number: RU2074766C1
Application number: RU92012466A
Authority: RU
Inventors: В.И. Шейнман; В.С. Казанцев
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственная компания "Кедр-89"
Priority date: 1992-12-18
Filing date: 1992-12-18
Publication date: 1997-03-10

Abstract

FIELD: chemical engineering. SUBSTANCE: invention relates to rectification, absorption, and other heat and mass-exchange processes and consists in that, a member of irregular charge contains casing with cylindrical or cylindrical-conical surface with openings and blades in the form of pimples and this casing has its ends skewed. In one embodiment of invention, surfaces of stamped out blades are tilted toward forming surface of member casing. In addition, slopes of casing ends may made in parallel to each other and formed with crossing surfaces. In latter case, end slopes are at angle not larger than 70 deg. EFFECT: improved design. 3 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к химической, нефтеперерабатывающей и другим отраслям промышленности и может быть использовано при осуществлении ректификации, адсорбции и в других тепломассообменных процессах в соответствующих аппаратах. The invention relates to chemical, oil refining and other industries and can be used in the implementation of rectification, adsorption and other heat and mass transfer processes in the respective apparatus.

Из уровня техники известны разнообразные элементы нерегулярных насадок, например, в виде цилиндрических элементов, на поверхности которых выполнены отверстия в виде просечек с отогнутыми вовнутрь корпуса элемента лепестками, имеющими различную форму, например, дугообразную, см. "Обзорную информацию "Зарубежные насадочные устройства массообменной аппаратуры". ЦИНТихимнефтемаш, Москва, 1982 г. с. 4-5, рис. 3, 4. Various elements of irregular nozzles are known from the prior art, for example, in the form of cylindrical elements, on the surface of which holes are made in the form of notches with petals bent into the element body and having various shapes, for example, arched, see "Overview" Foreign nozzles of mass transfer equipment ". TsINTikhimneftemash, Moscow, 1982, pp. 4-5, Fig. 3, 4.

Для всех элементов вышеописанных насадок, относящихся по способу укладки и нерегулярным (насыпным) насадкам характерны, в зависимости от формы образующих их элементов (цилиндрические, полуцилиндрические, седлообразные) различные гидравлические сопротивления и эффективности массопередачи. For all elements of the nozzles described above, related by the method of laying and irregular (bulk) nozzles, various hydraulic resistances and mass transfer efficiencies are characteristic, depending on the shape of the elements forming them (cylindrical, semi-cylindrical, saddle-shaped).

Однако, в связи с тем, то эти элементы насадок применяются в колоннах путем насыпки или сплошным слоем по всей высоте колонны, или отдельными слоями, размещенными на специальных поддерживающих решетках (тарелках), не исключается такое их положение (ориентация) в колонне, когда массообменные поверхности элементов насадки располагаются неэффективно относительно направления потоков контактирующих фаз. Например, с точки зрения эффективности массообмена, наиболее выгодным положением цилиндрической, а также полуцилиндрической, или седлообразной формы элементов насадки, является горизонтальное положение элементов, т.е. максимальное перекрытие их массообменной поверхностью горизонтального сечения колонны. However, in connection with the fact that these nozzle elements are used in columns by pouring either in a continuous layer over the entire height of the column, or in separate layers placed on special supporting gratings (plates), their position (orientation) in the column when mass transfer the surfaces of the elements of the nozzle are inefficient relative to the direction of flow of the contacting phases. For example, from the point of view of mass transfer efficiency, the most advantageous position of the cylindrical as well as semi-cylindrical or saddle-shaped elements of the nozzle is the horizontal position of the elements, i.e. the maximum overlap of their mass transfer surface of the horizontal section of the column.

При монтаже нерегулярной насадки из-за большого объема работ в 90% случаев элементы насадки засыпают, а не укладывают послойно, в связи с чем с большой степенью вероятности, достигающей до 50% например, цилиндрические насадки могут расположиться в вертикальном положении (встать на торец корпуса). Это приводит к значительному снижению ее работоспособности, т.к. при вертикальном положении указанного элемента его массообменные поверхности (поверхности лепестков и боковая поверхность) выключаются из работы относительно вертикального направления движения контактирующих фаз. When installing an irregular nozzle, due to the large amount of work in 90% of cases, the elements of the nozzle are filled up and not laid in layers, and therefore with a high degree of probability reaching up to 50%, for example, cylindrical nozzles can be located in a vertical position (stand on the end of the case ) This leads to a significant decrease in its performance, because in the vertical position of the indicated element, its mass transfer surfaces (the surface of the petals and the side surface) are turned off from the work relative to the vertical direction of motion of the contacting phases.

За прототип изобретения выбрана описанная выше нерегулярная насадка с цилиндрическими элементами, для которой характерны те же недостатки, которые описаны в отношении аналогов, а именно значительная вероятность неэффективного расположения в слое насадки ее элементов с точки зрения эффективности массообмена. For the prototype of the invention, the irregular nozzle with cylindrical elements described above was selected, which has the same drawbacks that are described in relation to analogues, namely, the significant likelihood of an inefficient arrangement of its elements in the nozzle layer from the point of view of mass transfer efficiency.

Заявленное изобретение направлено на решение задачи по повышению эффективности и производительности массообмена в слое насадки. The claimed invention is aimed at solving the problem of increasing the efficiency and productivity of mass transfer in the nozzle layer.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что элемент нерегулярной насадки для насадочных колонн, содержащий корпус в виде цилиндрической или цилиндро-конической поверхности с отверстиями и лепестками в виде выштамповок, торцы корпуса элемента насадки выполнены скошенными. The solution to this problem is provided by the fact that the element is an irregular nozzle for packed columns, comprising a body in the form of a cylindrical or cylindrical-conical surface with holes and petals in the form of stampings, the ends of the body of the nozzle element are made beveled.

В варианте выполнения поверхности выштампованных лепестков выполнены наклонными по отношению к образующей поверхности корпуса элемента. Дополнительно торцы корпуса и поверхности лепестков элементов могут быть расположены наклонно к образующей поверхности корпуса элемента. Кроме того, скосы торцев корпуса могут быть выполнены параллельными или образованы пересекающимися плоскостями, при этом скосы торцов выполнены под углом не более 70^o.In an embodiment, the surfaces of the stamped petals are inclined with respect to the generatrix surface of the element body. Additionally, the ends of the housing and the surface of the petals of the elements can be located obliquely to the generatrix of the surface of the housing of the element. In addition, the bevels of the ends of the housing can be made parallel or formed by intersecting planes, while the bevels of the ends are made at an angle of not more than 70 ^o .

Техническим результатом от использования изобретения является повышение производительности и эффективности массообмена при фактически тех же трудозатратах на изготовление и монтаж нерегулярной насадки. The technical result from the use of the invention is to increase the productivity and efficiency of mass transfer with virtually the same labor costs for the manufacture and installation of an irregular nozzle.

На фиг. 1 показан общий вид элемента насадки в рабочем положении; на фиг. 2 то же, конической формулы; на фиг. 3 то же, ромбической; на фиг. 4 в виде цилиндра с крыльями; на фиг. 5 седлообразная; на фиг. 6 то же, в виде полуокружной; на фиг. 7 то же, в виде квадрата; на фиг. 8 то же, сложной формы. In FIG. 1 shows a general view of a nozzle element in a working position; in FIG. 2 same conical formula; in FIG. 3 the same, rhombic; in FIG. 4 in the form of a cylinder with wings; in FIG. 5 saddle-shaped; in FIG. 6 the same, in the form of a semicircular; in FIG. 7 the same in the form of a square; in FIG. 8 the same, complex shape.

Элемент нерегулярной насадки для насадочных колонн, содержит корпус 1 в виде цилиндрической (фиг. 1, 2, 3, 4, 7) или цилиндроконической поверхности см. фиг.4 с отверстиями 2 и лепестками 3 в виде выштамповок. Торцы 4 корпуса 1 элемента насадки выполнены скошенными под углом не более 70^o к оси симметрии элемента насадки. В варианте выполнения см. фиг. 7 поверхности лепестков 3 расположены наклонно по отношению к образующей поверхности корпуса 1 элемента насадки. В другом варианте выполнения см.фиг.8 и торцы 4 корпуса 1 и поверхности лепестков 3 выполнены наклонно к образующей поверхности корпуса элемента. Кроме того, скосы торцов 4 могут быть выполнены параллельными см. фиг. 3 или могут быть образованы пересекающимися плоскостями см. фиг. 2, 8.An element of an irregular nozzle for packed columns contains a housing 1 in the form of a cylindrical (Fig. 1, 2, 3, 4, 7) or cylindrical surface, see Fig. 4 with holes 2 and petals 3 in the form of stampings. The ends 4 of the housing 1 of the nozzle element are beveled at an angle of not more than 70 ^o to the axis of symmetry of the nozzle element. In an embodiment, see FIG. 7 of the surface of the petals 3 are located obliquely with respect to the generatrix of the surface of the housing 1 of the nozzle element. In another embodiment, see FIG. 8 and the ends 4 of the housing 1 and the surface of the petals 3 are made obliquely to the generatrix surface of the housing of the element. In addition, the bevels of the ends 4 can be made parallel, see FIG. 3 or may be formed by intersecting planes, see FIG. 2, 8.

В процессе монтажа насадки, при свободной засыпке ее элементов в колонну или на поддерживающие решетки (тарелки) за счет торцевых скосов корпуса значительно уменьшается вероятность установки элементов в невыгодном с точки зрения массообмена положении (вертикальном для цилиндрического и полуцилиндрического элементов). Это же касается и элементов насадки цилиндро-конической формы. В маловероятном случае сцепления лепестками элементов насадки полуцилиндрической и цилиндро-конической (седлообразной) формы в процессе их засыпки, наклонное расположение лепестков 3 относительно образующих соответствующих форм корпусов элементов так же значительно снижается вероятность их невыгодного расположения в слое насадки. During the installation of the nozzle, with the free filling of its elements into the column or onto supporting lattices (plates) due to the end bevels of the housing, the probability of installing the elements in a position unfavorable from the point of view of mass transfer (vertical for cylindrical and semi-cylindrical elements) is significantly reduced. The same applies to the elements of the nozzle cylinder-conical shape. In the unlikely event that the petals of the nozzle attach to the semicylindrical and cylindrical-conical (saddle-shaped) forms during filling, the inclined arrangement of the petals 3 relative to the corresponding shapes of the element bodies also significantly reduces the likelihood of their unfavorable location in the nozzle layer.

Таким образом при фактически тех же трудозатратах на изготовление элементов насадки и ее монтаж значительно повышается эффективность и производительность массообмена. Thus, with virtually the same labor costs for the manufacture of nozzle elements and their installation, the efficiency and productivity of mass transfer are significantly increased.

Claims

1. An element of an irregular nozzle for packed columns, comprising a body in the form of a cylindrical or cylindrical-conical surface with holes and petals in the form of stampings, characterized in that the ends of the body of the nozzle element are beveled and the surface of the petals are inclined with respect to the forming surface of the body of the nozzle element.

2. The element of claim 1, characterized in that the ends of the housing and the surface of the petals are made obliquely to the generatrix of the surface of the housing of the element.

3. The item according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the bevels of the ends of the body are formed by intersecting planes.