Газораспределительная решетка

 

1. ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ РЕШЕТКА, содержащая перфорированную плиту с коническими в нижней ее части отверстиями, в которых установлены вставки с возможностью колебательного и вращательного движения , отличающаяся тем, что, с целью увеличения эффективноети работы газораспределительной решетки при прохождении через нее запыленных газов и кристаллизирующейся жНдкости для аппаратов с псевдоржиженн слоем насадки,каадая вставка выполне на в виде цилиндрической спирали. из упругого материала, которая с одной стороны снабжена кольцом с диаметром , превышающим диаметр выходнЪ-. го отверстия сверху решетки, а с другой - стержнем, к которому прикреплено сферическое тело. rvd Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(5l) В 01 D 3/20; B 01 D 53/20

В 01 J 8/44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬП ИЙ № ,Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, "

Н АВТОРСЙОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

» \

»»

»» » (21) 3532100/23-26 (22) 06.01.83 (46) 28.02,85. Бюл. ¹ 8 (72) N.Â.×àóñoâ, В.П.Яиронов и

Л.Н.Кларк (71) Ивановский ордена Трудового

Красного Знамени химико-технологический институт (53) 66.015.25.05(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 311655, кл. В 0 1 J 8/24, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 251683, кл. В Oi D 3/08, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР № 3635.15, кл. В 01 Ю 19/18, 1972.

4. Авторское свидетельство СССР № 880455, кл. В 01 D 53/20, 1981

5. Авторское свидетельство СССР

¹ 973148, кл. В 01 J 8/44, 1982 (прототип).

„„Я0„„1142131 A (54) (57) 1 . ГАЗОРАСПРЕДЕЯИТЕДЬНАЯ

РЕШЕТКА, содержащая перфорированную плиту с коническими в нижней ее части отверстиями, в которых установлены вставки с возможностью колебательного и вращательного движения, отличающаяся тем, что, с целью увеличения эффективности работы газораспределительной решетки при прохождении через нее запыпенных газов и кристаллизирующейся жидкости для аппаратов с псевдоожиженным слоем насадки,кащдая вставка выполнена в виде цилийдрической спирали. из упругого материала, которая с од- ф ной стороны снабжена кольцом с диаметром, превышающим диаметр выходно-, го отверстия сверху решетки, а с другой — стержнем, к которому прикреплено сферическое тело.

1142131

2. Решетка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что перфорированная

Изобретение относится к газораспределительным устройствам массообменных аппаратов; в частности к абсорберам с псевдоожиженным слоем орошаемой насадки, используемым в химической, нефтехимической, цветной металлургии и других смежных отраслях промышленности для очистки отходящих запыленных газов от вред-. ных ингредиентов, а также для полу- 1б чения целевого продукта, и может быть предназначено для массообменных аппаратов с контактирующими фазами газ-жидкость, несущими в себе твердые взвешенные примеси, склонные к осаждению на рабочих органах аппара"та.

Известна конструкция беспровальной самоочищающейся струйно направленной решетки, в которой с целью «О предотвращения забивания проходных отверстий над ними предусмотрены защитные гибкие пластины, прикрывающие отверстия решетки при отсутствии газового потока. Кроме того, проходя- 25 щий газовый поток направлен так, чтобы он перемешивал контактирующие фазы в прирешеточной зоне и очищал верхнюю часть решетки 1).

Однако несмотря на непровальность такой решетки и очистку ее верхней ,части направленным газовым потоком она для запыленных газов не пригод,на, вследствие того, что при прохождении запыленных газов через решетку ее нижняя часть и проходные отверстия забиваются осажденными частицами пыли. В аппаратах с псевдоожижснным слоем орошаемой насадки про,". цесс забивания решетки еще более

40 интенсифицируется за счет того, что решетка хотя и не провальная, но увлажненная от орошения насадки.

Известна конструкция аппарата, где предусмотрен быстрый демонтаж его для уменьшения времени чистки перфорированных тарелок, с целью чего все внутренние устройства аппарата смонтированы на центральной плита выполнена с профильными канавками над ее выходными отверстиями.

3 тРубе, закрепленной на крышке аппарата(23.

Б данной конструкции уменьшает- ся время на разбор аппарата и чистку решетки, но не увеличивается время его работа, а конструкция усложняется.

Известно устройство с провальной щелевой решеткой, в котором с целью устранения зарастания щелей твердой фазой предусмотрена их очистка с помощью гребенки, установленной на центральном валу и приводимой в движение электродвигателем 33l.

Такая конструкция устройства очистки металлоемка и занимает часть рабочего объема аппарата, а также требует дополнительных энергетических затрат.

Известны также провальные газораспределительные устройства для аппаратов с псевдоожиженным слоем орошаемой насадки, в которых с целью устранения отложения твердой фазы решетки делают либо .из эластичного материала, либо используют псевдоожиженную насадку (4 ) специальной формы. В последнем шаровая насадка снаб-, жена радиальными коническими высту1 нами, с помощью которых при попадании в отверстия газораспределительной решетки сдирается твердый осадок .

Использование псевдоожиженной насадки в качестве элементов очистки про." ходных отверстий в решетке не эффективно. Это обусловлено тем, что не во все отверстия могут попасть конические выступы на элементах насадки. К тому же газовый поток в отверстиях решетки имеет большую кинетическую энергию, что препятствует проникновению выступов в отверстия решетки. Поэтому наличие в газе или жидкости твердых включений (пыли, кристаллов и т.д.) приводит в конечном итоге к забиванию решетки, а следовательно, к "захлебыванию" аппарата.

1142131

Известна перфорированная газораспределительная решетка, содеря(ащая

4 перфорированную плиту с коническими в нижней ее части отверстиями, в ко- торых установлены винтообразные встав-5 ки. Вставки выполнены с возможностью совершения колебательного и вращательного движения, что позволяет им срезать и скалывать отложившиеся твер-дые вещества в проходных отверстиях 10 решетки(53.

Однако как газораспределительная решетка для аппаратов с псевдоожиженным слоем орошаемой насадки она не эффективна. Существенными недостатка- 15 ми ее являются большое гидравлическое сопротивление и малая пропускная способность по газу и жидкости, так как винтообразные вставки занимают значительную часть "живого" сечения 2{) решетки,{а трехфазная система газжидкость-псевдоожиженная насадка имеет сравнительно большое гидравлическое сопротивление по газовому . потоку. Конструктивное выполнение 25 вставок в известной гаэораспределительной решетке не оказывает никакого влияния на формирование гидродинамической структуры потоков в трехфазной динамической системе, т.е.5{1 движение фаз в аппарате такое же, что и без вставок. Кроме того, сами вставки, за исключением некоторых участков ее поверхности, зарастают твердой фазой, 35

Целью изобретения является увеличение эффективности работы газо.распределительной решетки при прохождении через нее запыленных газов и кристаллизующейся жидкости для . аппаратоВ с псевдоожиженным слоем .насадки.

Указанная цель достигается тем, что в газораспределительной решетке, содержащей перфорированную плиту с коническими в нижней ее части отверстиями, в которых установлены вставки с возможностью колебательного и врашательного движе ния, каждая вставка выполнена в виде цилиндрической спирали из упругого материала, которая с одной стороны снабжена кольцом с диамет-. рОм преВышающим диаметр ВыхОднОГО 55

- отверстия решетки, а с другойстержнем, к которому прикреплено сферическое тело.

Кроме того, в перфорированной плите над выходньыл отверстиями выполнены профильные канавки.

Выполнение вставок в виде спиралей позволяет более полно и эффективно очищать проходные отверстия в решетке от твердой фазы при сравнительно небольшой площади, занимаемой ими в отверстиях. К тому же за счет, упругой деформации спираль обеспечивает сферическому телу, с которым она жестко связана стержнем, воэможность совершать колебательное движе-. ние и в то же время грепятствовать отложению твердой фазы на витках спирали. Кольцо на конце вставки служит для предотвращения самопроизвольного выхода: вставки иэ отверстия решетки.

Кольцо позволяет без особого труда пропустить его через проходное отверстие решетки, для чего последнее выполнено книзу расширенным.

Так как предлагаемая газораспределительная решетка предназначена для аппаратов с псевдоожиженным слоем орошаемой насадки, то для решеток с более частым расположением отверстий необходимо иметь расстояние между сферами двух соседних рядов не более 0,75 диаметра элемента псевдоожиженной насадки. Огранич ние расстояния межпу сферами обусловлено проскоком элементов псевдоожиженной насадки в пространство между сферическими телами, что может привести к снижению индивидуальной подвижности вставок. Расстояние между сферами соседних рядов выбрано с учетом того, что сферические тела имеют некоторую степень свободы относительно друг друга. Профильные канавки служат для прохода газа и жидкости через отверстия решетки при пуске массообменного аппарата, когда сферические тела еще находятся на .. перфорированной плите, что важно для обеспечения равномерного газо-. распределения на контактной ступени и предотвращения "захлебывания" аппарата при больших нагрузках по жидкости.

На фиг.1 .схематически изображена

:предлагаемая газораспределительная решетка с шахматным расположением сферических тел; на фиг.2 †. вид А на фиг.1 на фиг.З вЂ” вид Б на фиг. 1; на фиг.4 — газораспределительная решет со спйральным расположением

1142131

3 сфе ф рических тел от поверх

6 ки на рхности > ешетфиг.5 — то же, вид све х рх р — ков газа и жи" к д ости, сферы и вставс ве у личенным межцентровым сверху ки сами начин расстоя- вать на пот ают активно воздей ствонием между отверстиями; на фиг.6— на потоки взаимодейству,ощих то же с минимальным расстоянием. и; на иг. — фаз как в межсйе рическом пространстГа з ораспределительная решетка ием. ве, так и в от верстиях решетки.. то ит из плиты 1, перфорированной отетка сос- В последних с спиральные вставки ве сти р ями 2, спиральных вставок 3 рованнои от- также препятств уот зарастанию проап парных колец 4 стержне 5 ф

1 кодных отве

У и, сфери- ниями. Акт рстии твердыми вклю чеческих. тел 6, профильнь

Г

ых канавок 7. имеющих относи ф — .. тивное воздействие сф с ер, азораспределительная е р шетка расположение меющих относительно упорядоченн ое используется следующим образом. ожение в прирешеточной зоне и

Запь шенныи газ, поцаваемый под вставок в отве рстиях решетки на потон э плиту 1 п под .ки газа и жидкости проходит через отверстия 2 и привоцит к интени затем слои сферических тел 6 коя сивному пе Р мешиванию и взаимодейто ые р под воздеиствием газовых ст и, 9 ствию газа и жи дкости, а в целом к по ним д маются над перфорированной пли- ности струй увеличению ка ак их пропускной способтой на величину длины стерней 5 ннои пли- ности, так и ст и спиральных вставок 3 до упора коль- кон

Распределения газового пото стока на ца 4 в

4 контактной ст отверстия 2 л . одного аппарата, т.е. ве

° Жидкость, подаваемая увеличивается пропускна о ош р ение насадки, движется в обя ная способност ь решетки за счет Р Распр делени фаз

В ижения фаз сферические те ела,а следовательно и вст иж Ф . Ф Р Таким об а разом, использ ование неки с которыми они жестко соединены большого с лоя сферических тел в присове ш р ают колебательное движение, оединены, решеточной зоне с ограниченным переповорачиваясь вокруг с воеи оси. Тамещением, выполняющих рол ме ение ь элеме нкое движение сферически ких тел обестов дробления и контакта в тов >, об :, взаимодейпечивается воздействие ем на них ин- 30 ствующих фаз газа с жидк с остью, а тактенсивных газовых струй выхоцящ е . >ке генерато а в и цящих ляет не т р д ижения вставок поз а звоиз отверстий 2 плиты 1 б о ладающих в ность аб только увеличить эффек ективприрешеточной зоне большой кинетиность работы, но и прицать газорастакже стахостичес- ного ст . ь контакти, через слой З5 аппарате. В б боти ет газ К роме то- лительная .предего, спиральные вставки с лительная решетка со спиральным

ым по ф б д ф р ациеи. Получив энергию имефо м ют упругой более пре поч д тительна, так как при ульс, количество движе

9 э гам вел ния от пото- 40 мя у ичивается поверхност ть и время контакта фаз. д уА

11421 31

Составитель А Сондор

Техред С,Мигунова Корректор О.Тигор

Редактор Н.Швыдкая

Заказ 595/7

Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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