Клапанная тарелка

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1225590 A (5в4В Ol D 330

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

f ср®„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ „"." /

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ М,г „ (21) 3825681/23-26 (22) 12. 12.84 (46) 23.04.86. Бюл. № 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт углеводородного сырья (72) В. А. Кислухин, Н. С. Черноземов и А. К. Лобашев (53) 66.048.375 (088.8) (56) Авторское сидетельство СССР № 411873, кл. В 01 D 3/30, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 292342, кл. В Ol D 3/30, 1969. (54) (57) КЛАПАННАЯ ТАРЕЛКА, включающая полотно с отверстиями, патрубки, в которых установлены конические клапаны с завихрителями на боковой поверхности, приемную и сливную планки, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности массообмена и стабилизации гидравлического сопротивления при изменении нагрузки по газу и жидкости, в клапане по оси выполнен сквозной канал с винтовой нарезкой, имеющей закрутку, противоположную завихрителю, а патрубок выполнен конической формы.

1225590

Изобретение относится к устройствам для м ассообменных процессов в системе газ (пар) — жидкость, в частности к контактным тарелкам с подвижными элементами, и может быть использовано в газо- и нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности в процессах ректификации, абсорбции и десорбции.

Цель изобретения — повышение эффективности массообмена и стабилизации гидравлического сопротивления при изменении нагрузки по газу и жидкости.

На фиг. 1 изображена клапанная тарелка, разрез; на фиг. 2 — контактное устройство клапанной тарелки, разрез.

Клапанная тарелка содержит полотно 1 с отверстиями, конические клапаны 2 с завихрителями 3 на боковой поверхности, приемную 4 и сливную 5 планки. В коническом клапане 2 по оси выполнен сквозной канал 6 с винтовой нарезкой, имеющей закрутку, противоположную завихрителю 3. Конический клапан 2 свободно помещен внутри установленного в отверстии полотна 1, расширяющегося кверху конического патрубка 7 с сепаратором 8 жидкости в форме полутора над верхним срезом.

Тарел ка работает следующим образом.

Жидкость, переливаясь через приемную планку 4, попадает на полотно 1 тарелки и, последовательно контактируя с газом в ряде контактных устройств, движется к сливной планке 5 Газ (пар) поступает в конический патрубок 7 снизу, захватывает жидкость, поступающую в конический патрубок 7 через перфорацию у нижнего основания. Образующийся двухфазный поток разделяется на две части. Одна часть двухфазного потока движется в кольцевом пространсгве между патрубком 7 и клапаном 2, приобретает вращательное движение на завихрителе 3 и под действием центробежного эффекта разделяется. Жидкость устремляется по стенкам конического патрубка 7 в сепаратор 8 жидкости и далее возвращается на тарелку, а газ выходит из контактного устройства через центральное отверстие сепаратора 8.

Другая часть двухфазного потока проходит внутри конического клапана 2 по сквозному каналу. 6 с винтовой нарезкой, приобретает вращательное движение противоположной завихрителю 3 закрутки и разделяется. Жидкость отбрасывается к стенкам патрубка 7, а газ выходит из контактного устройства.

На всем протяжении контакта газа с жидкостью осуществляется интенсивный массообмен ввиду больших относительных скоростей фаз. Кроме того, массообмену способствует эффект соударения разнозакрученных потоков, проходящих снаружи и внутри клапана 2. Клапан 2 при этом остается невращающимся ввиду взаимного ура вновешивания сил вращения от завихрителя 3 и винтовой нарезки сквозного клапана 6 и занимает по высоте конического патрубка 7 определенное положение, соответствующее определенным расходам газа и жидкости.

При этом сила давления двухфазного потока на конический клапан 2 уравновешивает20 ся его Весом.

При уменьшении нагрузки по газу или жидкости уменьшается указанная сила давления. Это происходит за счет уменьшения скорости двухфазного потока в кольцевом канале между боковой поверхностью конического клапана 2 и стенками конического патрубка 7 и за счет уменьшения плотности двухфазного потока. При этом конический клапан 2 под собственным весом опускается, перекрывая все большую часть кольцеЗ0 вого канала и увеличивая тем самым скорость двухфазного потока в нем. Сила давления на клапан возрастает. Перемещение продолжается до тех пор, пока не восстановится нарушенное равновесие сил.

При увеличении нагрузки по газу и жидкости происходит противоположный описанному процесс перемещения конического клапана 2. Клапан поднимается вверх, сечение кольвевого канала увеличивается, скорость двухфазного потока и сила его давления

40 на клапан 2 уменьшаются до взаимоуравновешивания с его весом. В каждом конкретном случае вес клапана выбирается с таким расчетом, чтобы при номинальных нагрузках его рабочее положение приходилось примерно на середину высоты конического патрубка, а высота конического патрубка зависит от амплитуды колебания нагрузок.

1225590

Редактор В. Петраш

Заказ 1974/5

Составитель А. СондоР

А. Об чаP

И. Верес Корректор pyча

Тех ред . еРе

Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного коми комитета СССР по делам изобретений шкр

)К вЂ” 35, Раушская наб., д.

113035, Москва, л. Проектная, 4

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул.