РЕГУЛЯРНАЯ НАСАДКА ДЛЯ КОЛОННЫХ АППАРАТОВ

Полезная модель относится к конструкциям контактных устройств регулярных насадок колонных аппаратов для реализации процессов тепло- и массообмена в системах «жидкость-жидкость» и «газ-жидкость» и может использоваться для осуществления таких процессов, как экстракция, абсорбция, ректификации и др., в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности.
Известна регулярная насадка для колонных аппаратов [1], состоящая из частей - контактных устройств - устанавливаемых в колонне послойно. Контактное устройство состоит из двух раздвижных частей, каждая из которых состоит из двух наклонных пленконесущих поверхностей, выполненных из специально спрофилированных и перфорированных (просечно-вытяжных) листов, соединяющего уголка, нижних пластин, опорных пластин со штифтами. Части соединяются между собой замком. Образующие наклонных пленконесущих поверхностей в слоях параллельны друг другу. Контактные устройства устанавливаются на опоры-фиксаторы так, чтобы штифты вошли в отверстия опор-фиксаторов.
Общими признаками известного и предлагаемого решений является расположение контактных устройств слоями, конструкция контактных устройств из двух частей, наличие наклонных просечно-вытяжных листов, нижних пластин и соединяющего уголка.
Недостатками известной регулярной насадки [1] являются: невозможность сближения контактных устройств вплоть до их соприкосновения из-за наличия выступающих за пределы пленконесущих поверхностей концов опорных пластин, а следовательно ограниченный диапазон регулирования зазора между пленконесущими поверхностями и ограниченный диапазон применения насадки, повышенная трудоемкость и стоимость изготовления из-за необходимости достаточно точного позиционирования штифтов относительно контактных элементов и отверстий под штифты в опорах-фиксаторах, повышенная трудоемкость монтажа насадки в колонном аппарате из-за невозможности независимого перемещения раздвижных частей контактных устройств в слое насадки.
Полезная модель направлена на расширение диапазона применения насадки, повышение технологичности изготовления, снижение трудоемкости и стоимости изготовления, монтажа/демонтажа и обслуживания.
Указанный технический результат достигается тем, что насадка состоит из частей - контактных устройств - устанавливаемых в колонне послойно.
Контактное устройство состоит из двух раздвижных частей, каждая из которых состоит из двух наклонных пленконесущих поверхностей, выполненных из специально спрофилированных и перфорированных листов, соединяющего уголка, нижних пластин, соединяющих пластин. Зазор между раздвижными частями закрывается крышкой. Образующие наклонных пленконесущих поверхностей в слоях параллельны друг другу. Контактные устройства устанавливаются на опоры, имеющие ограничители, так, чтобы нижние пластины контактных устройств вошли между ограничителями опор.
Насадка из представленных контактных устройств обладает следующими преимуществами - полный диапазон регулирования зазора между пленконесущими поверхностями, вследствие этого расширенный диапазон применения насадки, меньшая трудоемкость и стоимость изготовления, меньшая трудоемкость монтажа насадки в колонном аппарате при сохранении всех возможностей подбора геометрических и гидродинамических характеристик контактного устройства (угла между пленконесущими поверхностями, ширины и толщины пленконесущих элементов, вида профиля и перфорации листа, свободного объема, удельной поверхности, режимов течения потоков и др.), и, в результате, работа контактного устройства в широких диапазонах загрузки по взаимодействующим потокам. Конструкция контактного устройства достаточна проста, а масса невелика, что обеспечивает технологичность и невысокую трудоемкость и стоимость его изготовления, монтажа/демонтажа, обслуживания и ремонта.
На фиг.1 представлен разрез колонны с установленными контактными устройствами. На фиг.2 показан общий вид части контактного устройства с крышкой. На фиг.3 изображен поперечный разрез контактного устройства.
На фиг.4 показана схема потоков через насадку из предлагаемых контактных устройств.
В массообменную колонну 1 монтируется многослойная насадка из горизонтальных контактных устройств 2, из состоящих из наклонных пленконесущих поверхностей 3, выполненных из просечно-вытяжных листов, соединяющего уголка 4, нижних пластин 5 и соединяющих пластин 6. Зазоры между контактными устройствами закрываются крышкой 7. Контактные устройства устанавливаются на опоры 8 так, чтобы нижние пластины 5 вошли между ограничителями 10.
Насадка работает следующим образом. Тяжелая фаза (жидкость) поступает с верха колонны на пленконесущую поверхность 3, где растекается волнообразной пленкой. Снизу колонны поступает легкая фаза (жидкость, пар или газ) и проходит через отверстия 11 пленконесущей поверхности. В результате пленка первой жидкости дробится, возникают вихри и происходит масообмен. Далее пленка жидкости стекает с нижних пластин 5 на ниже расположенный слой насадки. В результате происходит дробление и перераспределение фаз на каждом слое насадки и многократное обновление поверхности контакта фаз с повышенной турбулизацией потока жидкости.
Литература
1 Патент на полезную модель RU 57626, B01D 3/28, B01J 19/32, опубл. 27.10.2006.