Элемент для распределения жидкости в массообменной колонне

 

1. ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ В МАССООБМЕННОЙ КОЛОННЕ, включающий часть основания тарелки С рядами отверстий, под каждым нз которых установлена отражательная / пластина, отличающийся тем, что, с целью повьпиения эффективности тепломассообмена в условиях протпвои перекрестного тока взаимодействукицих фаз путем направленного и однородного пленочного истечения жидкости, отражательная цластина снабжена отогнутой кверху кр9мкой, верхняя часть которой выполнена по синусоидальному профилю с длиной волны, равной шагу отверстий, а линия соединения отражательной пластины с основанием тарелки параллельна осевой линии ряда отверстий. (Л эо эо SI vj о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COUNV

РЕСПУБЛИН аю (И) А

3(Я1 B 01 D 53/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф \

° а

° °

% (21) 3540825/23-26 (22) 12.01.83 (46) 30.04.84. Бюл. В 16 (72). Б.К.Марушкин, К.Ф.Богатых, И.А.Мнушкин, М.Н.Кутушев и Н.С.Хафизов (7!) Уфимский нефтяной институт (53) 66.0!5; 23.05(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке ." 3272547/23, кл. В 01 2 53/18, 1982.

2. Патент ClllA Р 4159291, кл. 261-114Р, 1979. (54)(57) 1. ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ В МАССООБМЕННОЙ КОЛОННЕ, включающий часть основания тарелки с рядами отверстий, под каждым из которых установлена отражательная пластина, отличающийся .

I тем, что, с целью повышения эффективности тепломассообмена в условиях противо- и перекрестного тока взаимодействующих фаз путем направленного и однородного пленочного истечения жидкости, отражательная пластина снабжена отогнутой кверху кромкой, верхняя часть которой выполнена по синусоидальному профилю с длиной волны, равной шагу отверстий, а линия соединения отражательной пластины с основанием тарелки параллельна осевой линии ряда отверстий.

f088770

2. Элемент по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что отражательная пластина выполнена изогнутой.

3. Элемент по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что отражательная плас тина выполнена продольно гофрированной.

4. Элемент по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что отражательная пластина выполнена поперечно-гофрированной.

5. Элемент по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что верхняя кром—. Изобретение относится к конструкциям распределительных устройств для жидкости, применяемых в процессах тепломассообмена, и может быть использовано для создания орошения насадочных устройств в ректификационных и: абсорбционных колоннах, работающих в системах противо- и перекрест ного тока взаимодействующих фаз.

Известно распределительное устроиство, состоящее из элементов, выполненньпс в виде отогнутых язычков (1) .

Недостаток известного устройстванеоднородность пленочного истечения жидкости, так как стекающая по пери15 метру язычка пленка имеет различную толщину. Кроме того, известная кон-. струкция элемента не позволяет создать направленное истечение жидкости по поверхности регулярных насадок за счет криволинейной поверхности пленки.

Известен элемент для распределения жидкости в массообменной колонне, включающий часть основания тарелки . с рядами отверстий, под каждым из которых установлена отражательная пластина (2) .

За счет неравноудаленности плоскости язычка от осевой линии ряда отверстий создается только пленкообразная струя, которая неоднородна по толщине по всему периметру слива.

Это объясняется тем, что наклон язычка в сторону направления движения струи увеличивает толщину пленки от 3S отверстия к отверстию. Такое истече ние жидкости является неприемлемым ка отражательной пластины выполнена зубчатой.

6. Элемент по пп.1-5, о т л и ч аю шийся тем, что отражательные пластины расположены параллельно одна другой.

7. Элемент по пп.1-5, о т л ич а ю шийся тем, что отражательные пластины расположены по концентрическим окружностям.

8. Элемент по пп.1-5, о т л ич а ю шийся тем, что отражательные пластины расположены радиально.

t для орошения регулярных насадок,. так как распределение жидкости будет локальным н неравномерным. В конечном итоге эффективность тепломассообмена будет низкой.

Язычок из-за перпендикулярного крепления склонен к вибрациям и колебаниям, что приводит к нарушению пленочного, истечения, а также к быстрому выходу язычка из строя.

Применение указанного элемента для орошения насадок в системе перекрестного тока пара и жидкости не исключает проскок пара без контакта с жидкостью. Это объясняется тем, что при перекрытии пленок между язычками образуется некоторая свободная зона, в которую и устремляется паровой поток, ухудшая тем самым равномерность распределения жидкости. Кроме того, эа счет неравномерного орошения насадки существует проскок пара в в верхних слоях насадки.

Цель изобретения †.повышение эффективности тепломассообмена путем направленного и однородного пленоч.ного истечения жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что элемент для распределения жидкости в массообменной колонне, включаю— щий часть основания тарелки с рядами отверстий., под каждым ив которых установлена отражательная пластина, последняя снабжена отогнутой кверху кромкой, верхняя часть которой выпол" иена по синусоидальному профилю с дли- ной волны., равной шагу .отверстий, родок 6 (элемент с двухсторонним сливом пленки). Отражательная пластина 3 выполнена с отогнутыми вверх кромками 7. Эти.кромки имеют волнообразный синусоидальный или зубчатый профиль, причем длина волны или соответственно шаг зубчиков равен шагу отверстий в ряду. Кроме того, менты отражательной пластины 3 расдах в шахматном порядке полностью исключает проскок пара без контакта с жидкостью в зоне 13 и в верхних слоях насадки 14 (фиг.8 и 9).

В противоточном элементе для распределения жидкости, выполненом с патрубками t5 (фиг.11 и 12) для прохода пара, отражательные пластины расположены по концентрическим окружностям и радиально, т.е. сходящимися к центру основания рядами. Выбор оптимального расположения отражаразом.

Жидкость, поступающая на основание тарелки 1, под действием гидростатического напора проходит через отверстие 2, образуя струи. Струи жидкости растекаются по плоскости отражательной пластины 3, -перекрываясь между собой, и формируЮТ сплошную пленку. Пленка жидкости,стекает по всему периметру слива пластины вниз

Элемент для распределения жидкос- 45 ти состоит из части основания тарелки 1, в котором выполнен ряд отверстий 2 для перетока жидкости. Под отверстиями 2 к основанию тарелки 1 прикреплена отражательная пластина 3 так, что линия соединения пластины с основанием параллельна осевой линии ряда отверстий и ее плоскость равноудалена от осевой линии по всей длине пластины. Линия соединения .55 пластины с основанием тарелки 1 образована либо непосредственным касанием с основанием тарелки 1 отражаВыполнение кромок отражательной пластины волнообразными по сийусоиде или зубчатыми, а также выполнение плоскости пластины поперечно-гофрированной исключает струеобраэование в местах перекрытия пленок соседних отверстий и обеспечивает однород3 1088770 4 а линия соединения отражательной плас- тельной пластины 3 или ножки 4 (элетины с основанием тарелки параллель- . мент с односторонним сливом пленки), на осевой линии ряда отверстий. либо центрами штырей 5 или перегоПластина может быть выполнена изогнутой. .5

Пластину целесообразно выполнять продольно гофрированной или поперечно гофрированной.

Целесообразно, чтобы отражательные пластины были расположены парал- 1п лелька друг другу, по концентрическим окружностям или радиально. . плоскость отражательной пластины 3

На фиг.1 изображен элемент для ðàñ- может иметь продольные 8 или поперечпределения жидкости с односторонним ные 9 гофры, причем шаг поперечных сливом пленки, выполненный с наклонно 5 гофр равен шагу отверстий в ряду. расположенной плоской пластиной, кром. В перекрестноточном элементе для ки которой имеют синусоидальный про- распределения жидкости выполненном ! филь с длиной волны, равной шагу от- со сливной планкой 10, которая верстий, и отогнуты вверх, в аксоно-. образует с корпусом колонны 11 отметрии; ца фиг.2 — то же, выполнен- 20 верстие для прохода паров 12, эле. ный с плоской пластиной; на фиг.3 " то же, выполненный с изогнутой плас- положены параллельными рядами. Растиной; на фиг.4 -- элемент с двух- положение элементов параллельными сторонним сливом, выполненный с плос- рядами и -расположение отверстий"в рйкой пластиной, кромки которой имеют зубчатый профиль, на фиг .5 - то же, выполненный с продольно гофрированной изогнутой пластиной, отогнутые кромки которой имеют синусоидальный профиль, на фиг.б — то же, выполненный с поперечногофрированной пластиной, причем шаг гофр равен шагу отверстий; на фиг.7 — то же, выполненный с поперечногофрированной плоской пластиной; на фиг.8 — зле3S мент с параллельным расположением пластин; на фиг .9 — то же, вид тельных пластин определяется консверху; на фиг.10 — то же,с замкнуто- струкцией насадки. параллельным расположением пластин, Устройство работает следующим обна фиг. 11 — то же, в котором плас- 4 тины расположены по концентрическим окружностям; на фиг.12 — то же, в котором пластины расположены радиально.

1088 ность пленки по толщине по всему периоду слива пластины.

Наличие продольных гофр на плоскости. пластины обеспечивает выравнивайие гидродинамического напора-..жид" кости, тем самым обеспечивает плавное равномерное истечение пленки жидкости на поверхность насадок.

Таким образом, применение предлагаемого элемента распределения жидкос 10, ти, выполненного в виде. отражатель770

4 ной пластины, прикрепленной параллельно осевой линии ряда отверстий, кромки которой отогнуты вверх и имеют синусоидальный профиль, обеспечивает высокую эффективность тепломассобмена.за счет. однородного и направленногО пленочного истечения жидкости на поверхность регулярных насадок, работающих в системах претивОи перекрестного тока взаимодействующих фаз.

1088720

1088770

1.088770

Фиг. 8

9 а Я

pui. Я

1088770

1088770

Составитель З.Александрова

Техред Т.Маточка Корректор А.Ильин

Редактор А.Мотыль Тираж 682

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2755/5

Подписное

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