close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Контактные устройства с увеличенной пропускной способностью для тепломассообменных процессов.

код для вставкиСкачать
УДК 532.529.5
О. С. Макушева, А. В. Дмитриев, А. Н. Николаев
КОНТАКТНЫЕ УСТРОЙСТВА С УВЕЛИЧЕННОЙ ПРОПУСКНОЙ
СПОСОБНОСТЬЮ ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
Ключевые слова: контактные устройства, эффективность, тепломассообмен.
Предложено контактное устройство для тепломассообменных процессов с увеличенной пропускной способностью при сохранении достаточной
эффективности процесса.
Кeywords: contact devices, effectiveness, heat-mass transfer.
Suggested that the contact device for heat and mass transfer processes with
increased bandwidth, while maintaining sufficient efficiency of the process.
Согласно прогнозам в отдельных отраслях спрос на химическую продукцию в
России к 2015 году возрастет по сравнению с 2006 годом на 213% [1], что потребует существенного увеличения производительности массообменного оборудования. Однако
производительность действующего колонного массообменного оборудования недостаточна, так как оно проектировалось десятилетия назад на относительно небольшие нагрузки. Увеличение нагрузки приводит к интенсивному уносу жидкости и «захлебыванию» колонны. Производительность колонных аппаратов увеличивается в основном за
счет увеличения их диаметра. Однако это приводит к росту поперечной неравномерности
жидкости и газа по сечению аппарата, снижению эффективности процесса [2]. Решение
этой проблемы осложнено и тем, что увеличение диаметра смонтированного аппарата
или его замена не представляется возможной, так как вокруг аппарата находится множество коммуникаций.
В связи с этим важное значение приобретает использование в колонных аппаратах
контактных массообменных устройств с увеличенной пропускной способностью [3].
Экспериментальные исследования лабораторных образцов показали, что решить проблему брызгоуноса с поверхности пленки жидкости при её совместном движении с газовым
потоком, позволит усовершенствование конструкции путем установления перегородок в
шестиугольных секциях (рис.1) [4].
Контактное устройство для тепломассообменных процессов состоит из развернутых по отношению друг к другу пакетов 1, выполненных из вертикально ориентированных листов 2 с выступами, образующими каналы между листами 2 для прохода контактирующих фаз. Причем каждый канал имеет в поперечном сечении вид правильного
шестиугольника. Удвоенная толщина стенки, в местах соединения листов 2, в единый
пакет 1 придает дополнительную жесткость конструкции. На внутренней поверхности
шестиугольных каналов имеются перегородки 3, которые создают закрученную структуру газового потока. Стекающая жидкость, равномерно распределяется по периметру каналов, под действием центробежной силы капли, срываемые газовым потоком с пленки
жидкости, снова оседают на нее. Взаимодействуя с газом, пленка жидкости приобретает
закрученное движение. Перегородки 3 расположены на расстоянии друг от друга по всей
648
высоте контактного устройства под некоторым углом к плоскости, перпендикулярной
плоскости листа 2. Таким образом, жидкость движется по всей поверхности листов 2 в
виде равномерной пленки, что существенно увеличивает площадь контакта газовой и
жидкой фаз. Высокая скорость закрученного потока газа существенно увеличивает коэффициент массопередачи, что позволяет снизить высоту аппарата, в котором будет установлено данное контактное устройство.
1
3
2
Рис. 1 – Схема контактного устройства для тепломассообменных процессов: 1 – пакет насадки; 2 – лист насадки; 3 – перегородки
Таким образом, применение предложенных контактных устройств для тепломассообменных процессов в колонных аппаратах промышленных предприятий существенно
увеличит пропускную способность тепломассообменного оборудования при сохранении
достаточной эффективности процесса.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки
РФ в рамках реализации ФЦП "Научные и научно-педагогические кадры инновационной
России" на 2009 - 2013 годы (госконтракты на проведение НИР 02.740.11.0062,
02.740.11.0685, 02.740.11.0753) и гранта президента РФ 02.120.11.322-МК.
Литература
1. Артемов, А. А. Анализ стратегии развития нефтехимии до 2015 года / А. А. Артемов, А. В. Брыкин, М. Н. Иванов, А. В. Щеляков, В. А. Шумаев // Рос. хим. ж. – 2008. – Т. LII. – №4. – С. 4-14.
2. Скобло, А. И. Процессы и аппараты нефтегазопереработки : учебник для вузов / А. И. Скобло
[и др.]. – М. : ООО Недра-Бизнесцентр, 2000. – 677 с.
3. Пат. 87103 Российская Федерация, МПК7 C 07C 15/46. Регулярная насадка для пленочных
тепломассообменных аппаратов / Дмитриев А. В., Макушева О. С., Николаев Н. А., Гарипов М.
Г.; заявитель и патентообладатель Казанский научный центр Российской академии наук; опубл.
27.09.09., Бюл. № 27. – 3 с.
4. Пат. 96786 Российская Федерация, МПК7 C 07C 15/46. Контактное устройство для тепломассообменных процессов / Макушева О. С., Дмитриев А. В., Николаев А. Н.; заявитель и патентообладатель Казанский научный центр Российской академии наук; опубл. 20.08.10., Бюл.
№ 23. – 2 с.
____________________________
649
© О. С. Макушева - зав. лаб. НХТИ КГТУ; А. В. Дмитриев – канд. техн. наук. доц. НХТИ
КГТУ, ieremiada@gmail.com; А. Н. Николаев – д-р техн. наук, проф. вед. науч. сотр. Иссл. центра проблем энергетики КазНЦ РАН.
650
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
19
Размер файла
162 Кб
Теги
процессов, пропускном, способностей, тепломассообмен, контактные, увеличенный, устройства
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа