Контактно-сепарационная тарелка

 

1. КОНТАКТНО-СЕПАРАЦИОННАЯ ТАРЕЛКА , включающая полотно с прямоточноцентробежными элементами, состоящими из 1Шлинлфических патрубков, расположенных над полотном , н тангенциальных завихрителей, расположенных соосно с ними и заглушенных доныцосами , отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, монтажа и демонтажа прямоточно-центробежных элементов, сннження удельной металлоемкости , повышения производительности, каждый прямоточно-центробежный элемент снабжен отбортованными кольцами, соединенными вертикальными стенками со стенками патрубков и тангенциальных завихрителей, а горизонтальными стенками - с полотном. 2.Тарелка по п. 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что вертикальные стенки отбортованных колец установлены внутри патрубков , образуя с ними кольцевые конические каналы, сообщенные с мзжпатрубковым npoci ранством. г 3.Тарелка по п. I, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что горизонтальная стенка каждого отбортованного кольца снабжена скобой, соеданашой с полотном и охватывающей тангенциальный завихритель, И тягой, ооедишпощей скобу и доньвико завихрителя.

СОЮЗ ССВЕТСКИХ

СОЦ!4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(5g В 01 0 3/26

Ю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3538414/23-26 (22) 17.12.82 (46) 15.02.84. Бюл. 1(6 (72) Г. К. Зиберт (71) Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры (53) 66.048.375 (088.8) (56) 1. Ершов А. И. Новые конструкции сепараторов для очистки промышленных газов..

Обзор. сер.."Новые химические материалы".

Минск, БелНИИ, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР !

Р 257439, кл. В 01 0 3/26, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР У 509278, кл. В 01. 0 3/26, 976. (54) (57) !. КОНТАКТНΠ— СЕПАРАЦИОННАЯ ТАРЕЛКА, включающая полотно с прямоточноцеитробежными элементами, состоящими из цилиндрических патрубков, расположенных над полотном, и тангенциальных завихрителей, расположенных соосно с ними и заглушенных допышками,отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, монтажа и демонтажа прямоточно-центробежных элементов, снижения удельной металлоемкости, повышения производительности, каждый прямоточно-центробежный элемент снабжен отбортованными кольцами, соединеннымн вертикальными стенками со стенками патрубков и тангенцнальных эавихрителей, а горизонтальными стенками — с полотном.

2. Тарелка по п. 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что вертикальные стенки отбор тованных колец установлены внутри патруб. ков, образуя с ними кольцевые конические каналы, сообщенные с- мзжпатрубковым пространством.

3. Тарелка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я- Я с я тем, что горизонтальная стенка каждого отбортованного кольца снабжена скобой, соединенной с полотном и охватывающей тангенциальный.завихритель, и тягой, соединяющей скобу н донышко завихрителя. O

1 I 072

Изобретение относится к контактным устройствам для проведения массобмена и сепарации и может быть использовано в газовой, нефтяной и химической промышленностях для проведения процессов абсорбции, десорбции, ректифнкацни, в частности, на установках осушки газа, аппаратах сероочистки.

Известна контактно-сепарационная тарелка, содержащая полотно с прямоточно-центробежными элементами, которые состоят из цилиндрических патрубков, жестко закрепленных в полотне и расположенных над ним, и снаб-женных под полотном статическими закручивателями (завихрителями) в виде тангенциальных щелей. в патрубках и заглушенных снизу.

Над патрубком установлено сепарационное устройство в виде колпачкового пленкосъемника.

Энергия газового потока обеспечивает на

20 тангенциальном эавихрителе закрутку газа и жидкости непосредственно на внутренней стенке патрубка, что позволяет довольно эффективно осуществлять процесс сепарации жидкости и массообмен между жидкостью и га25 зом. Жидкость, как более тяжелая фаза, отбрасывается н» стенки патрубка и по винтовой линии поднимается вместе c ..газом, при этом происходит интенсивный массообмен между жидкостью и газом. Далее жидкость отводится через кольцевой зазор между натрубком и колпачковым пленкосьемником, а отсепарированный гаэ через центральное отверстие пленкосъемника (1).

Недостатком данного устройства является то, что для создания направляющих 35 тангенциальных каналов завихрителя требуется применение толстостенных труб (ширина канала должна быть примерно равна толщине стенки трубы), что увеличивает материалоемкость.Кроме того, цилиндрический натру- 40 бок имеет большую толщину стенки, так как он выполнен как одно целое с тангенциальным:завихрителем, следовательно и большую материалоемкость. Механическая обработка патрубка с целью снижения толщины стенки, 45 также не выгодна из-за повышения его стоимости. Для подачи жидкости в контактноеепарационный элемент необходимо применение специальных дополнительных устройств, например установки под контактно-сепарационными 0 тарелками ситчатых тарелок.

Известна тарелка, содержащая цилиндрические патрубки, установленные на полотне тарелки, и отдельно закрепленные в этом цо., лотне тангенциальные завихрителя с доиыш. ками, причем тангенциальные эавихрители размещены соосно с цилиндрическими цатрубками, перфорированными в нижней части, и

865 .2 выступают над полотном тарелки образуя кольцевые зазоры для подачи жидкости.

Применение патрубков, отдаленных от за.

/. вихрителя, и тангенциальных завихрителей меньшего диаметра, размещенных соосно в натрубках, а также перфорация патрубка в нижней части позволяет изготавливать пат рубок с толщиной стенки меньше эавихрителя и меньшей материалоемкости, а также отказаться от установки под контактно-сепарационными тарелками распределителей жидкости, так как жидкость может подаваться непосредственно в каждый патрубок (2).

Однако известное устройство имеет большее гидравлическое сопротивление, чем контакно-центробежные элементы с одинаковым диаметром патрубка и завихрителя, требует крепления завихрителя и патрубка на полотне тарелки, имеет низкую инжекциойную способность жидкости из-за значительных толщин стенок завихрителя.

Известна тарелка, включающая полотно с прямоточно-центробежными элементами, состоящими иэ цилиндрических патрубков, расположенных над полотном, и тангенциальных завихрителей, расположенных соосно с ними под полотном и заглушенных донышками, в которых расположены трубы, верхние кромки которых выше верхних краев входных патрубков. Установка. труб в зону разряжения латрубков несколько снижает гидравлическое сопротивление завихрителя j3).

Однако данное устройство конструктивно слохяо, так как требует центровки трех деталей (патрубка, завихрителя и трубы), больших толщин для-образования направляющих каналов завихрителя, применения сварки, что увеличивает толщины полотен для исключения их коробления и имеет низкую инжекционную способность и гидравлическое сопротивление, снижающее производительность.

Кроме того, применение приваренных прямоточно-центробежных элементов требует замены всей контактно-сепарационной тарелки при износе элементов от коррозии или эрозии и не позволяет при необходимости исключать часть элементов (глушить) для уменьшения производительности аппарата.

Целью изобретения является упрощение конструкции, монтажа и демонтажа прямоточно-центробежных элементов, снижение удельной металлоемкости и повышение производительности..

Поставленная цель достигается тем, что в контактно-сепарационной тарелке включающей полотно с прямоточно-центробежными элементами, состоящими из цилиндрических патрубков, расположенных над полотном, и тангенциальных завихрителей, расположенных соосно

1072

3 с ними и заглушенных донышком, каждый

Ъ прямоточно-центробежный элемент снабжен отбортованными кольцами, соединенными вертикальными стенками со стенками патрубков и тангенцнальных завихрнтелей, а горизонтальными стенками — с полотном.

Кроме того, вертикальные стенки отбортованных колец установлены внутри патрубков, образуя с ними кольцевые конические каналы, сообщенные с межпатрубковым простран- 10 ство м.

Горизонтальная стенка каждого отбортованного кольца снабжена скобой, соединенной с полотном и охватывающей тангенцнальный завихритель, и тягой, соединяющей скобу и до- 5 нышко завихрнтеля. Толщины стенок патрубка и тангенцнального завихрителя равны, а нижняя часть стенок завихрнтеля по окружности разделена на равные части, повернутые относительно образующих цилиндра, наружу на одинаковый угол.

На фиг, 1 изображена массобменная тарелка, общий вид; на фнг. 2 — узел соединения полотна тарелки с патрубком н тангенциальным завихрнтелем отбортованным кольцом, на фиг. 3 — то же, вертикальная часть снаружи патрубка; на фиг. 4 — узел соединения эавнхрнтеля, план; на фиг. 5 — узел отглуше. ния прямоточно-центробежного элемента.

Устройство состоит из полотна 1 с установленным на нем прямоточно-центробежными

30 элементами, включающими патрубок 2, таигенцнальный завихритель 3 с донышком 4. Патрубок 2 н завихритель 3 соединен вертикальной стенкой 5 отбортованного кольца, которое опирается горизонтальной стенкой 6 на прокладку 7 н на полотно 1. Прямоточно-центробежные элементы прижаты к полотну 1 скобами 8, охватывающими тангенциальные завихрители 3, причем скобы 8 соединены тягами

9 с донышком 4 тангенциального завихрителя З..Вертикальная стенка 5 совмещает внутренние стенки патрубка 2 и тангенциального . завнхрителя 3 (фиг. 2 и 3), может быть охва чена цилиндрическим патрубком 2, образуя с ним кольцевой конический канал 10 (инжек- 45 тор), соединенный каналами 11 с межпатрубками на полотне тарелки, и заглушается заглушкой 12, соединенной тягой 13 со скобой

8. Нижняя часть тангенциального завихрителя

3 разделена на равные участки 14, повернутые. относительно внутренней образующей цилиндра наружу на одинаковый угол. Величи, на разворота равна примерно !/3 длины участка 14.

В верхней части патрубок 2, для улупнення сепарации, может быль снабжен колпачковым пленкосьемником 15.

Контактно-сепарационная тарелка работает следующим образом., Газовый поток поступает в прямоточноцентробежные элементы через тангенциальные щели завихрителя 3 и приобретает вращательно-поступательное движение. Затем закрученный поток проходит сужение, образованное вертикальной стенкой 5 отбортованного кольца.

При этом скорость потока постепенно увеличивается, создавая разряжение на выходе кольцевого конического канала 10. Благодаря этому жидкость иэ полотна тарелки подсасывается через каналы 11 в патрубок 2, где смешива- . ется с газовым потоком, образуя газожидкостной поток. Последний может поступать также с нижележащей распыливающей ступени через завихритель 3 в патрубок 2, в котором жидкость, . как более тяжелая фаза, отбрасывается на стенки патрубка и по винтовой линии поднимается вместе с газом, при этом происходит интенсивный массообмен между жидкостью. и газом. Далее жидкость отводится через кольцевой зазор между патрубком и колпачковым пленкосъемником 15, а отсепарированный газ — через центральное отверстие плен косье мни ка.

Прн подаче газожидкостного потока с нижележащей распыливающей ступени в кольцевой канал 10 поступает часть отсепарированного газожндкосшого потока..

Использование изобретения позволяет cwnwr капитальные затраты на изготовление массооб-, меиного и сепарационного оборудования за счет снижения материалоемкости прямоточноцентробежных патрубков, снижения затрат на их крепление к полотну тарелки, исключения промежуточных распыливающих ступеней контакта на изготавливаемых абсорберах, осуипси газа, и повысить производительность за счет использования отбортованных колец, образующих с патрубками кольцевые каналы и рециркуляции газожндкостного потока.

1072865

Составитель А. Сондор

Техред В.Далекорей ° Корректор М. Шарошн

Редактор Т. Митейко

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 244/2 Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам нэобретений и открытий

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