Контактное устройство для тепломассообменных аппаратов

 

Союз Советсиик

Социалистических

Республик (1!) 3 001953

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополйнтельное к авт. свнд-ву— . (22) Заявлено 02.11,81 (21) 3351674/г3-26 с присоединением заявки М(5!)М. Кл.

В О1 Р 3/32

Гесу афствеккьш квинтет (23) Приоритет

Опубликовано 07.03,83. Бюллетень М 9

СССР ео аелам кзабретеккй и открытий (53) УДК 66. 048.

° 375(088.8) Дата опубликования описания 07 (f °; l а

Н. Е. Николайкина, Ов С. .ехой и Р. 3.. )(йтерер

- -":. " = /

Иосковскнй ордена. Трудового Красного Зна»нейе»/ институт химического машиностроения (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОИАССООБИЕННЫХ

АППАРАТОВ

Изобретение относится к области теп ломассообменных апапаратов и может быть использовано для проведения процессов абсорбции, десорбции, ректификации, пылеулавливания и т.д.

Известен тепломассообменный an- 5 парат, содержащий корпус, по высоте которого установлены тарелки пленочного типа, содержащие приемный карман, переточные желоба и переливной патрубок с отбойным диском Pl ).

Недостатками этой конструкции пленочных тарелок являются узкий диапазон работы по газовой фазе и низкая эффективность.

Известно контактное устройство для тепломассообменных аппаратов, состоящее из расположенных одно над другим дйух оснований, каждое из которых снабжено переточными каналами для прохода газа, переливными устройствами с отбойными дисками,. расположенными по высоте в шахматном порядке, вертикальными перегородками, 2 образующими каналы для прохода газа, и наклонными перегородками, сборнопереточными желобами (2 "1. Установка вертикальных и наклонных пе-регородок позволяет разделить пост-пающий на тарелку газовый поток на ряд частей, каждая из которых в;- -:- " пает в контакт с целым потоком:=:,:. д" кости. Наличие переточных каналов для прохода газа позволяет значитель" но повысить. скорость газа в поперечном сечении аппарата при сравнительно малом увеличении гидравлического сопротивления. г

О новным недостатком описанной конструкции является сравнительно невысокая эффективность, так как контакт между газом и жидкостью осущест= вляется в основном лишь по периферии кольцевой пленки жидкости в момент разрыва ее газом, при этом поверхность контакта и время контакта газа и жидкости малы.

10019

3

Целью изобретения является повышение эффективности устройства за

1 счет увеличения контакта фаз.

Указанная цель достигается тем, что в контактном устройстве, содержащем расположенные одно над другим два основания, каждое из которых снабжено переточными каналами для прохода газа, переливными устройствами с отбойными дисками, расположен- >g ными по высоте в шахматном порядке, вертикальными перегородками, образующими каналы для прохода газа, и наклонны-, ми перегородками, сборно-переточными . желобами, согласно изобретению верхние 3 кромки вертикальных перегородок снабжены двумя горизонтальными прямоуголь. ными п-жюстинами, площадь которых составляет 30-703 от площади канала для прохода газа, а каждое переливное ро устройство снабжено дополнительным отбойным диском, расположенным над прямоугольными пластинами под сборно-переточными желобами вышележащего основания. 25

Целесообразно, с целью улучшения гидродинамических характеристик, края прямоугольных пластин около переливных устройств выполнять отогнутыми вверх. 39

На фиг. 1 изображен общий вид контактного устройства; на фиг.2 вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А фиг.1.

Контактное устройство содержит

35 расположенные друг над другом основания 1 и 2, каждое из которых снабжено переточными каналами 3 для прохода газа, двухщелевыми переливными устройствами 4 с отбойными дисками

40 вертикальными перегородками 6» наклонными перегородками 7, сборнопереточными желобами 8 и прямоугольными пластинами 9, установленными в переточных каналах 3 для прохода газа. Нижняя щель двухщелевого перелив45 ного устройства 4 находится под сборно-переточными желобами 8 вышележащего основания 2 над прямоугольными пластинами 9.

Контактное устройство работает следующим образом.

Газовый поток G, поступающий снизу, делится на две равные части и G, первая из которых вступает в контакт с жидкостью на нижележащем основании 1 устройства, а вторая часть. 52 поступает в переточный канал 3 для прохода газа, снабженный прямоугольными пластинами 9, а затем вступает в контакт с жидкостью. В межтарельчатом пространстве части потока газа перемешиваются. Далее ход газового потока аналогичен.

Поток жидкости с вышележащего основания 1 через двухщелевое переливное устройство 4 с отбойными дисками 5 распределяется по поперечному сечению устройства. Причем поток жидкости L, вытекающей из верхней щели переливйого устройства 4,имеет форму кольцевой пленки, которая по периферии дробится газовым потоком. Эта пленка достигает вертикальных перегородок 6 и стекает по ним в сбор но-переточные желоба 8. Поток жидкости, вытекающий из нижней щели двухщелевого переливного устройства 4, диспергируется потоком газа на капли, которые транспортируются им в сборно-переточные желоба 8 вышележа-, щего основания 2, а частично сепарируются кольцевой пленкой жидкости вытекающей из верхней щели того же переливного устройства. В сборно-пе1 реточных желобах 8 потоки жидкости

L и L2 перемешиваются и перетекают по ним через отверстие в вертикальных перегородках 6 к переливным устройствам 4 нижележащего основания 2.

Далее ход жидкости аналогичен.

Пример. Проведены (в лабораторных условиях ) испытания контактного устройства предлагаемой конструкции размером 500х800 мм. Установлено, что при Fo г Т т1,5 кг- м сек ,5 О, и площади прямоугольных пластин, составляющей не,менее 303 от площади переточного канала для прохода газа происходит диспергирование газом нижней пленки жидкости на капли и транспортировка их в сборно-переточные желоба вышележащего основания. При площади прямоугольных пластин, соединяющих верхние кромки переточных каналов, равной 303,часть капель диспергированной жидкости не достигает сборно-переточных желобов и стекает по стенкам аппарата. По мере увеличения площади прямоугольных пластин от 304 до 704 происходит рост скорости газа, проходящего между этими пластинами, а вместе с тем и изменение траекторий полета капель жидкости аким образом, что при площади пластин,, равной 70, практически все капли дос" тигают вышележащего основания (замеры показали, что в этом случае на

5 1001953 стенки колонны попадает менее 53 жид- р кости, вытекающей через нижнюю щель ).. н

Дальнейшее увеличение площади прямо- и угольных пластин, перекрывающих попе- ri речное сечение переточного канала, s д представляется нецелесообразным, так ш как ведет к значительному увеличению р сухого сопротивления тарелки, не да- . n вая практически положительного эф- к фекта. 1O о

Развитие поверхности контакта фаз с за счет диспергирбвания нижней пленки р жидкости приводит к увеличению объем- т ного коэффициента массопередачи, что т .. свидетельствует о повышении эффектив-<> г ности тарелки. т

Таким образомустановка прямоугольных пластин, соединяющих верхне кромки вертикапьных перегородок, образую- р щих переточные каналы для прохода га- 20 б за, и размещение нижней щели переливного устройства ниже сборно-переточ- р ных желобов позволяет увеличить по-, н верхность контакта фаз за счет диспергирования пленки жидкости, что ве-25 дет к увеличению эффективности конш тактного устройства. Выполнение ближ- к них к переливному устройству краев р прямоугольных пластинотогнутыми вверх позволяет улучшить гидродинамические щ характеристики тарелки. формула изобретения

l.1(oíòàêòHoå устройстводля тепломасоообменных аппаратов, содержащее

d асположенные одно над другим два осования, каждое из которых снабжено ереточными камаламидля прохода газа ереливными устройствами с отбойными, исками, расположенными по высоте в ахматном порядке, вертикальными пеегородками, образующими каналы для рохода газа, наклонными перегородами, сборно-переточными желобами, т л и ч а ю щ е е с я тем, что, целью повышения эффективности устойства за счет увеличения поверхноси контакта фаз, верхние кромки верикальных перегородок снабжены двумя оризонтальными прямоугольными пласинами, площадь которых составляет

0-704 от площади канала для проода газа, а каждое переливное.устойство снабжено дополнительным отойным диском, расположенным над пряоугольными пластинами, под сборно-пееточными желобами вышележащего осования .

2. Устройство по п.1 о т л и ч ащ е е с я тем, что, с целью улуч ения гидродинамических характеристик рая прямоугольных пластин около пееливных устройств выполнены отогнуыми вверх.

Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 625728, кл. В 01 0 3/20, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

N 762906, кл. В 01 D 3/32, 1974.

1001953

ВНИИПИ Заказ 1676/2 Тираж 686 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,b