Распределительное устройство

 

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО для трубчатых массообменных аппаратов, содержащее наружный цилиндр, выполненный в форме хомута с отверстием в стенке в нижней его части, с установленным внутри с образованием кольцевой полости диффузором со сквозным отверстием в стенке в начале расширения и закрепленный на основании, снабженном устройством для его крепления к массообменной трубе, отличающееся тем, что, с целью обеспечения равномерности соотношения газ-жидкость в параллельно работающих противоточных трубах, оно снабжено расположенной над кольцевой полостью крыщкой и установленными в кольцевой полости радиальными перегородками, при этом две соседние перегородки выполнены глухими, перекрывающими сечение между основанием и крыщкой, между этими перегородками расположен разъем хомута, рядом с глухой перегородкой за отверстием в стенке наружного цилиндра и отверстием в стенке диффузора установлена перегородка, прикрепленная к основанию , а ее верхний ,конец расположен ниже отверстия в стенке диффузора, к верхней крыщке прикреплена перегородка, нижний конец которой расположен ниже верхнего края предыдущей перегородки с образоваi нием зазора с основанием, к которому прикреплена перегрродка, верхний конец кото (Л рой расположен выще нижнего конца предыдущей перегородки, между последней перегородкой и соседней глухой в основании выполнено отверстие вдоль образующей ци.л|индра. Nt О5 о ot

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4с59 В О! D 53/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 . 731

Фиг.7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3591048/23-26 (22) 1 8.05.83 (46) 23.03.85. Бюл. № 11 (72) M. В. Клыков, Ф. Ш. Каримов и В. М. Тупикин (71) Уфимский нефтяной институт (53) 66.015.23 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 303822, кл. В 01 D 1/12, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 808090, кл. В 01 D 3/26, 1972. (54) (57) РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО для трубчатых массообменных аппаратов, содержащее наружный цилиндр, выполненный в форме хомута с отверстием в стенке в нижней его части, с установленным внутри с образованием кольцевой полости диффузором со сквозным отверстием в стенке в начале расширения и закрепленный на основании, снабженном устройством для его крепления к массообменной трубе, отличающееся тем, что, с целью обеспечения равномерности соотношения газ — жидкость

ÄÄSUÄÄ 1146076 А в параллельно работающих противоточных трубах, оно снабжено расположенной над кольцевой полостью крышкой и установленными в кольцевой полости радиальными перегородками, при этом две соседние перегородки выполнены глухими, перекрывающими сечение между основанием и крышкой, между этими перегородками расположен разъем хомута, рядом с глухой перегородкой за отверстием в стенке наружного цилиндра и отверстием в стенке диффузора установлена перегородка, прикрепленная к основанию, а ее верхний:конец расположен ниже отверстия в стенке диффузора, к верхней крышке прикреплена перегородка, нижний конец которой расположен ниже верхнего края предыдущей перегородки с образова- д

Щ нием зазора с основанием, к которому прикреплена перегородка, верхний конец кото- фр рой расположен выше нижнего конца пре- ЪУУ дыдущей перегородки, между последней перегородкой и соседней глухой в основании выполнено отверстие вдоль образующей Я цилиндра.

1146076

Изобретение относится к массообменной технике, а именно к устройству распределителей жидкости для трубчатых массообменных аппаратов с падающей пленкой жидкос-, ти и предназначено для использования в пленочных трубчатых реакторах, абсорберах ректификационных колоннах, а также в вихревых массообменных колоннах.

Известно распределительное устройство для трубчатого аппарата, содержащее установленные одна над другой три перфорированные тарелки. Верхняя тарелка с целью более равномерного распределения жидкости выполнена в форме усеченного эллиптического тороида и снабжена плоским отражателем, установленным по ее оси (1).

В этом распределительном устройстве жидкость стекает через отверстия с вышележащей перфорированной тарелки на нижележащую, при этом постепенно выравниваются расходы жидкости по сечению аппаратаОднако равномерного распределения жидкос- о ти по трубам массообменного аппарата в этом случае получить практически не удается.

Кроме того, данное распределительное устройство, не обеспечивает подачу жидкости в трубы пропорционально расходу газовой (паровой) фазы. Увеличение расхода жидкости в какую-либо трубу трубчатого массообменного аппарата приводит к увеличению ее гидравлического сопротивления по газовой фазе и, следовательно, к снижению рас- ЗО хода газа в этой трубе и увеличению расхода газа в других трубах с меньшим расходом жидкости. Все это в целом приводит к снижению эффективности аппаратов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является распределитель- З5 ное устройство, содержащее наружный цилиндр, выполненный в форме хомута с отверстием в стенке в нижней его части, с установленным внутри с образованием кольцевой полости диффузором со сквозным 40 отверстием в стенке в начале. расширения и закрепленный на основании, снабженном устройством для его.крепления к массообменной трубе.

В известном устройстве расход жидкости возрастает с ростом расхода газа через контактное устройство путем разряжения, возникающего в диффузоре, величина которого пропорциональна квадрату скорости газа (2). Недостатком известного устройства яв- 50 ляется то, что эффективная его работа возможна только в прямоточном режиме движения фаз. Противоточное движение фаз в устройстве возможно, но только при низкой скорости газа, в этом случае незначительно и разряжение, возникающее в диффузоре.

Целью изобретения является обеспечение равномерности соотношения газ — жидкость в параллельно работающих противоточных трубах.

Указанная цель достигается тем, что распределительное устройство для трубчатых массообменных аппаратов, содержащее наружный цилиндр, выполненный в форме хомута с отверстием в стенке в нижней его части, с установленным внутри него с образованием кольцевой полости диффузором со сквозным отверстием в стенке в начале расширения и закрепленный на основании, снабженном устройством для его крепления к массообменной трубе, снабжено расположенной над кольцевой полостью крышкой и установленными в кольцевой полости радиальными перегородками, при этом две соседние перегородки выполнены глухими, перекрывающими сечение между основанием и крышкой, между этими перегородками расположен разъем хомута, рядом с глухой перегородкой за отверстием в стенке наружного цилиндра и отверстием в стенке диффузора установлена перегородка, прикрепленная к основанию, а ее верхний конец расположен ниже отверстия в стенке диффузора, к верхней крышке прикреплена перегородка, нижний конец которого расположен ниже верхнего края предыдущей перегородки с образованием зазора с основанием, к которому прикреплена перегородка, верхний конец которой расположен выше нижнего конца предыдущей перегородки, между последней перегородкой и соседней глухой в основании выполнено отверстие вдоль образующей цилиндра.

На фиг. 1 изображено предлагаемое распределительное устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 2.

Распределительное устройство устанавливается на вихревую трубу 1, закрепленную на трубной решетке 2. Распределительное устройство состоит из цилиндра 3 с отверстием 4 в нижней части, закрепленного на основании 5 с установленным внутри него диффузором 6 со сквозным отверстием 7 в месте сужения. Между диффузором 6 и наружным цилиндром 3 расположены радиальные перегородки 8 — 12. Наружный цилиндр 3 сверху закрыт крышкой 13, соединяющей его с диффузором 6. Первая перед отверстием 4 в наружном цилиндре 3 радиальная перегородка 12 полностью перекрывает сечение между основанием и верхней крышкой, перегородка 8 находится за отверстием 4 и образует с иим гидрозатвор.

Перегородка 9 образует гидрозатвор с перегородками 8 и 10. Перегородка 11 перекрывает сечение между основанием 5 и крышкой 13

Наружный цилиндр 3 выполнен в форме хомута. Вдоль внутренней поверхности цилиндра 3 расположена прокладка 14 уплотнения.

11

Распределительное устройство работает следующим образом.

Газовый поток проходит по диффузору и на выходе, расширяясь, создает разряжение по отношению с давлением за диффузором. Это разряжение передается через отверстие 7 в стенке диффузора 6 в полость между перегородками 12, 8 и 9. Жидкость внутрь распределительного устройства с трубной решетки 2 поступает через отверстие 4. 3а счет разряжения уровень жидкости между перегородками 8 и 12 выше, чем на трубной решетке 2, а на трубной решетке выше верхней кромки отверстия 4. Далее жидкость переливается через перегородку 8, проходит под перегородкой 9, вновь переливается через перегородку 10 и по отогнутой кромке 15 основания 5 сливается через отверстие 16 внутрь вихревой трубы 1. Гидрозатвор, образуемый перегородками 8 — 10 исключает передачу давления из вихревой трубы 1 в полость между перегородками 9—

46076

8 и 12. С ростом скорости газа возрастает разряжение в полости между перегородка ми 9, 8 и 12, что увеличивает расход жидкости в трубу 1, обеспечивая более равномерное соотношение жидкость — газ во всех трубах даже при наличии градиента уровня жидкости на трубной решетке. Расположение перегородок 8 — 12 по радиусу позволяет увеличить сечение каналов для жидкости, что исключает их засорение, а также позволяет

10 компактно разместить два гидрозатвора без измерения расстояния между вихревыми трубами.

Предлагаемая конструкция распределительного устройства обеспечивает раздельное движение жидкости и газа, что исключает унос жидкости с газом при противоточном движении фаз. Выполнение наружного цилиндра в форме хомута позволяет демонтировать его во время ремонтов и осуществить чистку устройства.

Редактор О. Черниченко

Заказ 1232/7

Составитель С. Баранова

Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4