ЭЛЕМЕНТ НАСАДКИ

Полезная модель относится к элементам насадок и может применяться для проведения абсорбции, десорбции, ректификации и других процессов в насадочных аппаратах химической, нефтегазовой, пищевой и смежных отраслях промышленности.
Известен элемент насадки - кольцо Рашига, поперечное сечение которого представляет кривую постоянной ширины [Процессы и аппараты химической промышленности: Учебник для техникумов / П.Г. Романков, М.И. Курочкина, Ю.Я. Мозжерии и др. - Л.: Химия, 1989. - 560 с. (С. 334)].
Недостатком известного элемента насадки является необходимость в большой толщине стенки элемента из условия прочности и устойчивости от действия поперечного усилия, что приводит к снижению площади поверхности контакта фаз и, следовательно, к снижению интенсивности процессов в насадочных аппаратах. При этом также увеличивается гидравлическое сопротивление, что в свою очередь увеличивает энергетические затраты на перекачку газовой среды в насадочных аппаратах.
Целью полезной модели является увеличение прочности и устойчивости элемента насадки, что позволит уменьшить толщину его стенки и интенсифицировать процессы в насадочных аппаратах. При этом также снизится гидравлическое сопротивление, и тем самым уменьшатся энергетические затраты на перекачку газовой среды в насадочных аппаратах.
Указанный результат достигается за счет того, что поперечное сечение предлагаемого элемента насадки представляет кривую постоянной ширины, а именно пятиугольник.
Внутренняя поверхность стенки элемента насадки в поперечном сечении может иметь форму равностороннего пятиугольника.
Трехмерная модель элемента насадки, поперечное сечение которого имеет форму пятиугольника, представлена на фиг. 1. На фиг. 2 представлено поперечное сечение данного элемента.
Трехмерная модель элемента насадки, внутренняя поверхность стенки которого в поперечном сечении имеет форму равностороннего пятиугольника, представлена на фиг. 3. На фиг. 4 представлено поперечное сечение данного элемента.
Результаты проведенного компьютерного моделирования по нагружению поперечным усилием предлагаемого элемента насадки и кольца Рашига показали, что при выполнении условия прочности и устойчивости предлагаемый элемент насадки имеет меньшую толщину стенки, что позволяет интенсифицировать процессы в насадочных аппаратах. При этом также снизится гидравлическое сопротивление, и тем самым уменьшатся энергетические затраты на перекачку газовой среды в насадочных аппаратах.
Выполнение внутренней поверхности стенки предлагаемого элемента насадки, имеющей в поперечном сечении форму равностороннего пятиугольника, позволяет выдерживать большее поперечное усилие.
Выбор типоразмера предлагаемого элемента насадки (толщина стенки; высота элемента; размеры пятиугольника, образующего внешнюю поверхность стенки элемента) будет обусловлен технологическими режимами работы насадочных аппаратов, а также величиной допускаемых поперечных усилий.
Таким образом, выполнение элемента насадки, имеющего в поперечном сечении кривую постоянной ширины, а именно пятиугольник, позволит уменьшить толщину стенки элемента насадки и интенсифицировать процессы в насадочных аппаратах. При этом также снизится гидравлическое сопротивление, и тем самым уменьшатся энергетические затраты на перекачку газовой среды в насадочных аппаратах.
При необходимости увеличения прочности и устойчивости предлагаемого элемента насадки, внутренняя поверхность стенки элемента в поперечном сечении может иметь форму равностороннего пятиугольника.