Двухслойная тарелка для тепломассообменных процессов

 

ДВУХСЛОЙНАЯ ТАРЕЛКА ДЛЯ ТЕПЛОМАСССЮБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ-, каждай слой которой выполнен из секций змеевиков, соединенных с коллекторами , отличающаяся тем, что, с целью упрощения изготовления и монтажа тарелки и снижения гидравлического сопротивления для тепло (хладо) -носителя, каждая секция соетоит из горизонтальных учаЬтков зме евиков, расположенЕШХ в вертикальной плоскости, причем змеевики выполнены с разным шагом и смещены относительно друг друга, а свободное сечение . нижнего слоя меньше верхнего. pt 00 С71 О) X 8 Сриг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) D 3 22

»

"«»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

1 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, 7

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3462102/23-26, (22) 24.05.82, (46) 07.12.,83. Бюл. 9 45 (72) 10.А ° Арнаутов, Л.Н. Карепина, В.Г. Гореченков, Г.K. Зиберт и Ю.A. Кащицкий (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по перера- ботке газа (53) 66.048.375(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 764696, кл. В 01 D 3/30, 1980. (54) (57) ДВУХСЛОЙНАЯ ТАРЕЛКА ДЛЯ

TEIIJIOMA ÑÑÎÎÁÌÅÍHÛÕ ПРОЦЕССОВ, каждый: слой которой выполнен иэ секций эмеевиков, соединенных с коллектора- ми, отличающаяся тем, что, с целью упрощения изготовления н монтажа тарелки и снижения гидрав-. лического сопротивления для тепло (хладо) -носителя, каждая секция сос- . тоит из горизонтальных участков зме-. евиков, расположенных в вертикальной плоскости, причем змеевики выполнены с разным шагом и смещены относительно друг друга, а свободное сеченйе нижнего слоя меньше верхнего.

1058564

Изобретение относится к тепломас-: сообменным аппаратам, используемым в нефтегазоперерабатывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известна двухслойная тарелка для 5 тепломассообменных процессов, каждый слой которой выполнен иэ секций змееви ков,соединенных с коллекторами (11 .

Недостатками данного конструктивного решения являются сложность иэ- 10 готовления и монтажа, так как при изготовлении секции-змеевика необходимо соблюдение абсолютной параллельности труби их соединение третьей трубой.При монтаже тарелки имеющие- 15 ся неточности в изготовлении препятствуют равномерному расположению оцного слоя между секциями другого, а зто может привести к заклиниванию слоев тарелки, что препятствует возможности перемещения одного из слоев в вертикальном направлении.

Кроме того, при соединении каждой трубы тарелки с коллектором необходима герметичность и прочность применяемого в данной конструкции легкораэъемного соединения, что усложняет H31отовление и соответственно монтаж тарелки. Недостатком являет- . ся также высокое гидравлическое сопротивление для теплоносителя, ЗО так как при движении теплоносителя возникают местные сопротивления: при входе его в каждую трубу змеевика секций каждого слоя тарелки при острой кромке и внезапном расшире- 35 нии, при повороте с углом 180о, при выходе иэ труб змеевика в коллектор и резком расширении.

Цель изобретения — упрощение изготовления и монтажа тарелки и снижение гидравлического сопротивления для тепло(хладо) -носителя.

Указанная цель достигается тем, что в двухслойной тарелке для тепломассообменных процессов, каждый слой 45 которой выполнен иэ секций змеевиков,, соединенных с коллекторами, каждая секция состоит из горизонтальных участков змеевиков, расположенных в вертикальной плоскости, причем зме-. евики выполнены с разным шагом и смещены относительно друг друга, а свободное сечение нижнего слоя меньше верхнего.

На фиг. 1 изображена тарелка для массообменного аппарата, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, вид сбоку; на фиг. 3 — разрез A-A на фиг, 1.

Тарелка для массообменного аппарата состоит из двух слоев: верхнего 1 и нижнего 2. Слои тарелки образованы горизонтальными участками 60

3 и 4 змеевиков 5 и 6, За счет чередования змеевика 5 с шагами g и (32 и змеевика б с шагами g> и а4 и сме-, щения их относительно друг друга ! слои имеют разное свободное сечение для прохода газа (5„ и 5 ) На входе и выходе теплоносителя иэ колонны змеевики соединены с коллектором

7 и 8. При необходимости введения в колонну нескольких теплоносителей змеевики могут быть выполнены секционно, т ° е. по несколько тарелок на один теплоноситель, при этом каждая секция снабжается коллекторами входа и выхода.

Изготовление и компоновка змеевиков может проводиться вне колонны.

Скомплектованная конструкция через открытый верхний фланец колонны с помощью подъемного механизма устанавливается внутрь кожуха колонны, и закрывается фланец. Это сокращает время и трудоемкость монтажа тарелок, не требует проведения сварочных работ внутри аппарата.

Змеевики 5 и б выполнены с плавными поверхностями на 90, что знао чительно снижает коэффициенты местного сопротивления, а следовательно, и гидравлическое сопротивление змеевика для теплоносителя.

Тарелка тепломассообменного аппарата работает следующим образом.

Газ (пар) подается снизу, а жидкость стекает через щели верхнего слоя 1, а затем нижнего, контактируя с газом.

Совокупность двух слоев 1 и 2 позволяет проходить газу и жидкости через отверстия между трубами, в основном, каждому своим путем, При этом доля сечения для прохода каждой фазы в зависимости от изменения на-.: грузок может меняться, При минимальных нагрузках или недогруженности колонны слой пены мал и в этом случае контакт газа и жидкости происходит между слоями 1 и 2.

Для заданных нагрузок контакт газа (пара) и жидкости происходит в барботажной зоне на верхнем слое.

Меньшее живое сечение нижнего слоя по сравнению с верхним позволяет не снижать пропускной способности по жидкости. Верхний слой тарелки не препятствует прохождению жидкости, а нижний слой лимитирует провал жидкости, что связано с высокой скоростью потока газа через orsep ;.тия: противодействием усиленному потоку газа является возрастающий напор жидкости„ скапливающийся между слоями тарелки.

Для съема или подвода тепла в зоне контакта газа с жидкостью в змеевики 5 и б по коллектору 7 подается тепло(хладо) -носитель.

При необходимости возможно введение нескольких теплоносителей.

Таким образом, за счет такой конструкции тарелки упрощается изготовление и монтаж ее и снижается гидросопротивление для теплохладоносителя.

1058564 фис J

Составитель 3.Александрова

Техред В.Далекорей Корректор О.Билак

Редактор Г.Гербер филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Эакаэ 9774/3 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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