Клапанная тарелка

 

1, КЛАПАННАЯ ТАРЕШКА, содержащая полотно с отверстиями, над которыми установлены дисковые клапаны с расположенными под ними пластинами , ограничители подъема клапанов, отличаю щ-а я с я тем, что, с целью интенсификации массообмена, расширения диапазона устойчивой эффективной работы за счет придания вращательного движения фазам, пластины выполнены с криволинейным профилем. 2. Тарелка по п.1, о т л и Фа ю щ а я с я тем, что кл,апан выполнен с радиальными вырезами, кромки которых отогнуты под острым углом к плоскости тарелки и натравлены в сторону, противоположную направлению пластин.. 3 I ж I ///УУ//// .,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Н

РЕСПУБЛИН (19} 01), 3СЮ В 01 0 3 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСНОМЪГ CINIRTHlbCTBV (21) 2954273/23-26 (22) 11.07.80 (46) 23.04.83. Вюл. 9 15 (72) Т,С. Иурунбетов, А.А. Агафонов, A.È. Родионов, Ш.N. Йолдабеков и С.У. Жаркимбеков (71) Казахский химико-технологический институт, (53) 66.048.375(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 700157, кл. В 01 D 3/30> 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 342641; кл. В 01 Р 3/30, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

9 627835, кл. 3 01 В 3/30, 1976. (54)(57) 1. KJIAIIAHHAR ТАРЕЛКА, содер.жашая полотно с отверстиями, над которыми установлены дисковые клапаны с расположенными под ними пластинами, ограничители подъема клапанов, о т л и ч а ю ща я с я тем, что, с целью интенсификации массообмена, расширения диапазона устойчивой эффективной работы за счет придания врак1ательного движения фазам, пластины выполнены с криволинейным профилем.

2. Тарелка по п.1, о т л и Ь а ю ц а я с я тем, что клапан выполнен с радиальными вырезами, кромки которых отогнуты под острым углом к плоскости тарелки и направлены в сторону, противоположную направлению пластин

1012939

Изобретение относится к контактным устройствам массоообменных аппаратов для проведения процессов абсорбции, ректификации в химической и нефтехимической промышленностях.

Известна клапанная провальная 5 тарелка, содержащая полотно с отверстиями и размещенные над отверстиями дисковые или пластинчатые перфорированные клапаны с ограничителями подъе ма и выступами, образующими началь- 10 ный зазор 1).

Недостатком этой конструкции является относительно низкая интенсивность контактирования фаз вследствие прямолинейности движения газовой )5 (паровой) фазы по высоте аппарата, что снижает время контакта фаз и уменьшает тем самым эффективность работы тарелки.

Известны тарелки массообменных аппаратов, в.которых клапаны установлены внутри жестко закрепленных над отверстиями в полотне тарелки перфорированных или с профилированными завихрителями на боковой по- 25 верхности цилиндрических патрубков (2 3.

Недостатками этих конструкций является сложность изготовления, повышенные требования на горизонтальность установки тарелки (возможны перекосы и заклинивания клапанов при работе), а также возможность образования застойных зон жидкости в результате ее задержки на тарелке из-за противоположного направ- 35 ления движения потоков газа (пара) .из перфорированных патрубков и жидкости, вследствие чего использование подобных конструкций клапанных устроиств на тарелках с переливом ,в условиях перекрестно-прямоточного движения фаз является малоэффективным.

Известна клапанная тарелка, содержащая перфорированное полотно, в отверстиях которого помещен клапан, снабженный расположенными под ним пластинами, концы которых размещены в перфорациях полотна тарелки (33.

Недостатками этого устройства явля. ется слабая интенсивность закручивания газового потока, сложность конст-. рукции перфорированного полотна та- релки, отсутствие контакта газа с жидкостью над клапаном.

Цель изобретения — интенсификация массообмена, расширение диапазона устойчивой эффективной работы за счет придания вращательного движе" ния фазам.

Указанная цель достигается тем, 60 что в клапанной тарелке, содержащей полотно с отверстиями, над которыми установлены дисковые клапаны с ðàñ.положенными, под ними пластинами, ограничители подъема клапанов,пластины выполнены с криволинейным профилем.

Клапан выполнен с радиальными вы резами, кромки которых отогнуты под острым углом к плоскости тарелки, и направлены в сторону, противоположную направлению пластин.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая тарелка, разрез; на фиг. 2 - вид сверху.

Тарелка содержит полотно 1 с отверстиями 2, над которыми расположены дисковые клапаны 3 с профилированными пластинами 4, радиальными вырезами 5, отогнутыми под острым углом к плоскости тарелки, и направляющими ножками б с ограничителями 7 подъема.

Тарелка работает следующим образом.

При низких нагрузках газовый (паровой) поток, поступающий на тарелку, барботирует через радиальные вырезы 5 и начальный кольцевой зазор между клапаном 3 и полотном тарелки, образованный профилированными пластинами 4. Жидкость стекает через этот ,же зазор на нижерасположенную тарел» ку, т.е. тарелка начинает работать как обычная провальная, что расширяет диапазон ее устойчивой работы в сторону малых нагрузок по газу.

По мере увеличения скорости газа (пара) клапаны начинают Подниматься, увеличивая свободное сечение тарелки. Газовый (паровой) поток, проходя между пластинами, закручивается, что способствует равномерной подаче его в активный объем, диспергируя и увлекая за собой жидкость, придает ей вращение вокруг клапана, в результате чего на тарелке формируется высокотурбулизованный устойчивый газожидкостный слой пены в виде быстро движущихся пленок и струй жидкости, тесно перемешанных с пузырьками и струями газа, и обеспечивается большая удельная поверхность контакта фаз в единице объема. При этом, благодаря подвижности пены, образуется непрерывное обновление поверхности контакта, а следовательно, снижаются диффузионные сопротивления и повышаются скорости процессов. Придание газовому (тгаровому) потоку направленного движения, параллельногo плоскости тарелки, снижает унос жидкости при больших его скоростях в сечении аппарата, одновременно увеличивая время контакта фаз по высоте барботажного слоя, что позволяет повысить производительность тарелки и ее эффективность в широком диапазоне изменения нагрузок по газу (пару).

В то же время газовый (паровой) поток, проходя через радиальные вырезы„ отогнутые под острым углом к

1012939

Составитель A. Сондор

Редактор A. Козориз Техред В.Далекорей Корректор М. демчик

Заказ 2839/7 Тираж 68б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113Î35, Москва, Ж-35, Раушская- наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 плоскости тарелки „закручивает, вовлекая в процесс контактирования, жидкость, расположенную непосредственно над клапаном, образуя тем самым дополнительную область интенсивного массообмена. Причем такая перфорация.. клапана, направляющая поток газа (пара) в сторону, противоположную его движению под клапаном между профилированными .пластинами, устранит его возможное вращение при работе, а в связи с этим и потери энергии струи газа (пара), затрачиваемые на вращение, способствующие увеличению гидравлического сопротивления. При этом увеличение свободного сечения тарелки, за счет указанных вырезов, позволит повысить .производительность и снизить гидравлическое сопротивление.

Осуществление стока жидкости на нижерасположенную тарелку через кольцевую щель под клапаном, наряду .с увеличением рабочей площади тарелки, за счет отсутствия специальных переливных устройств, позволйт устранить воэможность образования застойных зон жидкдсти иэ-за задержки ее на рабочей площади тарел-. ки в результате противополож-ного направления движения потоков газа (пара) и жидкости, что характерно при работе подобйых конструкций в условиях перекрестно-прямо:точного движения фаз.

Таким образом, предлагаемая кла 5 .панная тарелка по сравнению с изнестной имеет более высокую ийтенсивность и эффективность массообмена в широком диапазоне изменения нагрузок, большую производительность и2О меньшее гидравлическое сопротивле-> ние.