Тепломассообменная тарелка

 

г. ТЕПЛОМАССООБМЕННАЯ ТАРЕЛКА , содержащая основание с контактныАш элементами, сливную перегородку и отбойные элементы, устаг новленные с наклоном над основанием тарелки, и направляющие элементы для стока жидкости, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения гидравлического сопротивления тарелки и увеличения ее пропускной способности по газу (пару), отбойные элементы выполнены в виде двух рядов параллельных пластин, расположенных так, что зазоры между пластинами одного ряда перекрыты пластинами второго ряда, а направляющие элементы выполнены в виде желобообразных стенок. 2. Тарелка по п. 1, о т л и чающаяся тем, что отбойi Иые элементы установлены с наклоном В сторону движения газо(паро) жидкостного потока под углом ЗО-бО к (Л . основанию тарелки. 4: со о 4

„„SU„„49074 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

M5!) В 1 0 3 22 (1

,; ю Дд ; щц

"" . l . . ÜÑ@ÀÌ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (54)(57) 1. ТЕПЛОМАССООБМЕННАЯ ТАРЕЛКА, содержащая основание с контактными элементами, сливную перегородку и отбойные элементы, уста-. !

Гб бУ7

l(21) 3452573/23-26 (22) 14.06.82 ! (46) 23.10.83. Бюл. В 39

,(72) К.В.Зелинский и В.Г.Назаров (71) Восточный научно-исследовательский углехимический институт . (53) 66.048.375 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР . Р 129184, кл. 6в, 25, 1960. 2. Авторское свидетельство СССР

9 816479, кл. В 01 0 3/22, 1981.

3.. Авторское свидетельство СССР .

Р 615941, кл. В 01 0 3/18, 1978 (прототип). новленные с наклоном над основанием тарелки, и направляющие элементы для стока жидкости, о т л и ч а ющ а и с я тем, что, с целью. уменьшения гидравлического сопротивления тарелки и увеличения ее пропускной способности по газу (пару ), отбойные элементы выполнены в виде двух рядов параллельных пластин, расположенных так, что зазоры между пласти" нами одного ряда перекрыты пластинами второго ряда, а направляющие элементы выполнены в виде желобообразных стенок.

2. Тарелка по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что отбойные элементы установлены с наклоном Я в сторону движения газо(паро ) жидкостного потока под углом 30-60 к основанию тарелки.

1049074

Изобретение относится к устройствам для контактирования газа (пара) и жидкости и может найти применение в тепломассообменных аппаратах для процессов абсорбции, ректификации и др.

Известна ситчатая тарелка- с отбойными элементами, состоящая из основания, кармана, сливной перегородки и отбойных элементов, наклоненных к основанию j3.).

Однако тарелка имеет низкую производительность по газу (пару ) вследствие того, что при повышенных скоростях газа (пара 1 со стороны нижней плоскости отбойных элементов образуется уплотненная зона, препятствующая прохождению распыленной жидкости через щелк отбойных элементов и способствующая накоплению ее на отбойниках, что приводит к увеличению уноса жидкости с тарелки. Кроме того, в результате накопления жидкости на отбойниках наступает интенсивное перемешивание ее между секциями. тарелки, что наряду с брызгоуносом снижает эффективность работы тарелок.

Известна тарелка, включающая основание с направленными элементами для газа (пара ) и расположенные над основанием наклонные отбойники, вы- - 30 полненные в виде параллельно расположенных вертикальных пластин и снабженные размещенными на расстоянии от них и один над другим вогнутыми козырьками, содержащими ароч- : 35 ные чешуи (2.).

Недостатками конструкции явля ются сравнительно высокое гидравлическое сопротивление за счет много-, кратных поворотов газового (паро-, 40 вого ) потока в отбойниках и недостаточно высокая пропускная способ-.: ность по газу (пару ) за счет на. копления жидкости на отбойниках и уноса последней с тарелки. Накоп- 45 ление жидкости при повышенных скоростях. газа (пара ) обусловлено тем, что стекающая с козырьков жидкость рывается, диспергируется проходящим между козырьками потоком газа 50 (пара ) и отбрасывается им на вертикальные пластины отбойника. Образующая при этом пленка жидкости подпирается встречным потоком газа (пара) и утолщается. В результате происхоцит разрушение пленки, а также образование и вынос вторичных брызг.

Известна тарелка для контактирования газа (пара ) и жидкости, включающая основание с контактными элементамк, сливную перегородку, карман, 60 установленные с наклоном к основанию.тарелки отбойные элементы и направляющие элементы для стока жидкости. Верхний край каждого отбойного элемента соединен перегород- Я кой с нижним краем смежного отбойного элемента, расположенного со стороны противоположной сливной перегородке, а в нижней части перегоро., ки выполнена щель (3).

Однако конструкция имеет высокое гидравлическое сопротивление, обусловленное многократными изменениями направления движения газового (парового )потока при принудительном прохождении его через отбойники, что ограничивает применение этой тарелки в аппаратах большой производительности.

Целью изобретения является снижение гидравлического сопротивления тарелки и увеличение ее пропускной способности по газу (пару).

Укаэанная цель достигается тем, что отбойные элементы выполнены в виде двух рядов параллельных пластин расположенных так, что зазоры между пластинами одного ряда перекрыты пластинами второго ряда, а направляющие элементы выполнены в виде желобообразных стенок.

Кроме того, отбойные, элементы установлены с наклоном в сторону движения газо (паро ) жидкостного потока под углом 30-бОок основанию тарелки.

Применение отбойных элементов ука занной конструкции и установка их с наклоном в сторону движения газо (паро) жидкостного потока под углом

30-60ок основанию тарелки обеспечивают сепарацию капель жидкости на поверхности отбойных элементов. без прохождения потока газа (пара ) через последние, что позволяет снизить гидравлическое сопротивление тарелки. Снабжение отбойных элементов желобообразными стенками обеспечивает быстрый и упорядоченный (без пересечения направлений движения газа и жидкости ) переток жидкости из зоны сепарации на рабочую поверхность тарелки, что исключает образование:.вторичного брызгоуноса жидкости и, следовательно, увеличивает пропускную способность тарелки по газу (пару).

На чертеже изображена тарелка, общий вид, Тепломассообменная тарелка содержит основание 1 с контактными элементами, сливную герегородку 2, карман 3 и отбойные элементы 4. Основа нием тарелки могут служить пластины,. жалюзи, просечно-.вытяжной лист и т.д. Отбойные элементы 4 образованы двумя рядами параллельных .пластин 5, расположенных так, что зазоры между пластинами одного ряда перекрыты пластинами другого ряда. Отбойные элементы 4 снабжены желобообраэными стенками 6 для стока отсепарированной жидкости и установлены с

1049074

Составитель A.Ñîíäîð

Редактор И.Шулла Техред М,Надь КорректорЛ Патай

Заказ 8281/4 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 наклоном в сторону движения газо (паро 1 жидкостного потока под углом о

30-60 к основанию 1 тарелки.

Тарелка работает следующим образом.

Газ .(пар, поднимаясь с нижней: тарелки, разбивает на мелкие капли жидкость, поступающую на тарелку-иэ кармана 3. В результате взаимодействия фаз образуется газо(парс ) жидкостная смесь, которая, двигаясь вперед, направляется на отбойные элементы. Здесь поток распыленных капель под действием инерционных .сил ударяется о поверхность пластин 5, отбойного элемента 4 и эффективно сепарируется. При этом на пластинах образуется слой. жидкости, который в зависимости от скорости газовой (па« ровой ) фазы или двигается вверх под действием сил инерции и сил трения между газом (паром )и .жидкостью, или вниз под действием гравитационной силы и попадает через зазоры .параллельных рядов пластин на жело-. бообраэную стенку 6, по которой стекает вниз. Поток же газа (пара ), не проходя через отбойные элементы, направляется вверх на вышележащую тарелку. Стекающая через щель 7 жидкость вновь диспергируется газовым (паровым) потоком и образующая газо (парс )жидкостная смесь направляется на следующий отбойный элемент.

В моменты диспергирования и сепарации жидкости происходит интенсивный массообмен.между фазами за счет реа- лизации в названные моменты высокой относительной скорости между ними.

Таким образом, жидкость движется

>О от приемного кармана 3 к сливной перегородке 2, интенсивно взаимодействуя с газовым (паровым )ïîòîком, а .газ (пар) поднимается на вышележащую тарелку. !

B предлагаемом массообменном устройстве снижение гидравлического сопротивления по сравнению с техническими решениями подобного типа достигается за счет того, что газо о (парс>жидкостный поток при сепарации не претерпевает многократных изменений направления при прохождении через отбойные элементы. Увеличение же пропускной способности тарелки 5 по газу (пару)достигается исключением втдричного брызгоуноса отсепарированной жидкости с отбойных элементов.