Распределитель жидкости для тепломассообменных колонн

 

Изобретение относится к распределителям жидкости в тепломассообменных колоннах и может быть использовано в качестве контактных устройств для систем газ (пар) - жидкость . Цель изобретения - интенсификация процесса тепломассообмена между газом (паром) и жидкостью за счет равномерного распределения жидкости по сечению колонны при высоких удельных нагрузках по жидкости. Распределитель жидкости содержит центральную вертикальную трубу для подачи жидкости с горизонтальным отражательным диском под нижним срезом трубы, размещенные вокруг центральной трубы концентрически установленные отражательные цилиндры с вертикальными окнами и простенками, К нижнему срезу центральной трубы прикрепленоотражательное кольцо одинакового диаметра с отражательным диском, снаружи центрально трубы концентрически установлены ступенями вверх трубы с отражательными кольцами, одни из которых прикреплены к нижним кромкам каждой трубы, а другие - к соответствующим смежным внутренним трубам. Вокруг отражательных колец установлены дополнительные отражательные цилиндры с увеличивающимися (снизу вверх) диаметрами и высотами с окнами и простенками . Наружные цилиндры выполнены сплошными, смежные трубы сообщены верхними концами в наружной трубе. Приведены основные размеры элементов распределителя, 6 ил. е (Л 00 со со 4 сл 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 01 D 53/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4058637/31-26 (22) 16.04.86 (46) 07.05,88. Бюп. Р 17 (71) Краснодарский политехнический институт (72) И.П. Слободяник (53) 66.015.23(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

_#_9 713566, кл. В 01 D 3/20, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Р 1247067, кл. В 01 D 53/18, 1984. (54) РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ )ПЩКОСТИ ДЛЯ ТЕПЛОИАССООБ11ЕНННХ КОЛОНН (57) Изобретение относится к распределителям жидкости в тепломассообменных колоннах и может быть использовано в качестве контактных уст< ройств для систем газ (пар) — жидкость. 1(ель изобретения — интенсификация процесса тепломассообмена между газом (паром) и жидкостью за счет равномерного распределения жидкости по сечению колонны при высоких удельных нагрузках по жидкости. Распределитель жидкости содержит централь„„SU„„1393458 А 1 ную вертикальную трубу для подачи жидкости с горизонтальным отражательным диском под нижним срезом трубы, размещенные вокруг центральной трубы концентрически установленные отражательные цилиндры с вертикальными окнами и простенками. К нижнему срезу центральной трубы прикреплено отражательное кольцо одинакового диаметра с отражательным диском, снаружи центральной трубы концентрически установлены ступенями вверх трубы с отражательными кольцами, одни из которых прикреплены к нижним кромкам каждой трубы, а другие — к соответствующим смежным внутренним трубам. Вокруг а отражательных колец установлены дополнительные отражательные цилиндры с увеличивающимися (снизу вверх) диаметрами и высотами с окнами и прос- С тенками. Наружные цилиндры выполнены сплошными, смежные трубы сообщены верхними концами в наружной трубе.

Приведены основные размеры элементов распределителя. 6 ил.

1393458

Изобретение относится к конструкции контактных vc TpoA(- для систем гяз (пяр) — жидкость предназття>тенньтх дпя равномерного распределения жидкости по сечению насадочных колонн и колонн с тарелками провального типа пртт проведении процессов абсорбции ректификации, промывки газов, и может найти применение в химической, 1р нефтехимической, газовой и других отраслях промтяшленности, Цель изобретения — интенсификация процесса теппомассообмена за счет равномерного распределения жидкости 15 по поперечному сечению колонны при высоких удеттьттттх нагрузках по жидкости.

Ня >иг„1 схематично представлен распределитель жидкости, продольный 2Р разрез; ня фиг.2 — разрез Л-Л на фиг.1; на фттг,3 — разрез Б-Б на фиг.1; ня фиг.4 — разрез В-В пя фиг.3,, ття фттг.5 — разрез Г-Г на фиг.2; на фиг,.б — разрез Д-Д на фиг. 2. 25

Распределитель жидкости устяновлетт внутри Itèë»íäðè÷åñêîé колонны 1 и состоит из центральной вертикальной трубы 2 дпя подачи жидкости с горизотттяттт ним отражательным кольцом 3 3р ня котище >t горизонтальным отра>катепьттьтт т;тттско>т 4 иод трубой, снаружи центральной трубы 2 концентрически устяттовпетть> ступенями вверх трубы

5, к тнтжним тсромкятт OTopbD ттрикреппены верхние отражательные кольца 6, а к соответствующим смежным внутрентттттт трубам прикреплены нижние отра жятелт»ие кольца 7, вокруг каждого кс>льцевогп сечения из отражательных 4р кольца 3 rr диска 4 и колец 6 и 7 установлены с.тряжательные цилиндры 8 увептт тттвяюгтттхся диаметров и увепичи-! ваюшттхся высот снизу вверх с прямоугольными вертикальными окнами 9 и про>-.тевкями 10 и наружные сплошные цилиндры 11 без окон. Наружные сплошные ципттндры 11 с внутренними отражательш мтт ттттттттндрами 8 образу>>>т увеличивающиеся по диаметру снизу вверх ступетш, причЕм наружным сплошным цилттттдром дпя самой верхней ступени наибольшего диаметра служит корпус колонны 1. Отражательные -8 и сплошные

11 ци;тиндры крепятся между собой и

55 к трубам 2 и 5 радиальными ригепями

12. При условии равномерного распределетттттт жидкости по поперечному сечеттттю ко:тс нви отттошение ширины окна

9 к ширине простенка 10 каждого стт= ряжятельного цилиндра 8 равно отношению площади кольцевого сечения между стенкой сплошного цилиндра 11 и данного отражательного цилиндра 8 к площади кольцевого сечения между данным отражательным цилиндром 8 и внутренним смежным цилиндром 8, ширина окон 9 и простенков 10 каждого наружного цилиндра 8 больше, чем смежного внутреннего ттттлиндра 8, я количество окон 9 цилиндров 8 равно простым числам, увеличивающимся от внутренних к наружным цилиндрам 8, для предупреждения совпадения положетпш окон 9 и простеттков 10 концентрически расположенных цилиндров 8 в

1 радиальных направлениях дпя одной ступени и обеспечения тем самым равномерного распределения жидкости по всему сечению колоьиты при произвольной установке отражательных цилиндров 8 с их окнами 9 друг относительно друга.

Смежные концентрические трубы 5 фиксируются между собой и с трубой

2 (не показано) и сообщены между собой верхними открытыми концами в наружной трубе 5. Размеры труб 5 и центральной трубы 2 принимаются так, что площади кольцевых сечентш между отряжатепьттыии кольттамтт каждой ступени пропорциональны колт.цевым сечениям колонны между сплошными цилиндрами 11 соответствующей ступени, на которую подается жидкость из кольцевого сечения, а площадь кольцевого сечения между отражательными кольцами 6 и 7 равна площади кольцевого межтрубного сечения между внутренним диаметром наружной трубы 5 и наружным диаметром смежной с ней внутренней трубы 5 или поперечным сечением центральной трубы .2.

Распределитель жидкости работает следующим образом.

Жидкость подается в наружную трубу и в концентрически расположенные в ней трубы 5 и центральную трубу

2, проходит по кольцевым сечениям между трубами 5 и по трубе 2 и выходит между горизонтальными отражательными кольцами 6 и 7, а также между кольцом 3 и диском 4, в результате чего под действием сил скорости и сип тяжести по высоте образуются в каждой ступени параболоиды вращения, 15

Ф о р м у л л и з о ": p е т

Распределитель жидкости для тепломассообменных колонн, содержащий центральную вертикальную трубу для подачи жидкости с горизонтальным отражательным диском под нижним срезом трубы, имеющим диаметр больше

1393ч которые на своем пути встречают отражательные цилиндры 8 с вертикальными прямоугольными окнами 9 и простенками 10 и сплошные цилиндры 11 приЭ

5 чем жидкость проходит через окна 9 и отражается от простенков 10 каждого отражательного цилиндра 8 и, наконец, от стенок сплошного цилиндра 11 в каждой ступени. 10

При истечении жидкости из кольцевого сечения между отражательными кольцами 6 и 7 в виде параболоида вращения в данной ступени наибольшее количество жидкости проходит через окна 9 внутреннего отражательного цилиндра 8, которое последовательно проходит через окна 9 следующих наружнь:х цилиндров 8, причем каждый ра= количество жидкости, проходящее 20 ч -;:е. окна 9 последующего наружного цилиндра 9, меньше, чем количество .;ц;с.сти, прошедшее через окна 9 с е; .orî внутреннего цилиндра 8, на величину отраженной жидкости от 25 простенков 10.

Техническое преимущество предлагаемого распределителя жидкости по сравнению с известным - заключается в обеспечении более равномерного рас- 30 пределения жидкости по поперечному сечению колонны за счет увеличения точек отражения жидкости от простенков отражательных дисков вследствие уМЕНЬШЕНИя рар,.СЛЛЬНолr рЛССЕИВЛНиll расхс,.л,егося потока >.,ндкое ги парабопоида вращения при уменьшении коли ч:-: тва отр, л -. -."..;к ц,l нд,... чтд сг особствует бс,.я -. полному л такту между газом пл .-.) и ж.д-.: .-.тью 4 повышению зф >ектив но i H тепломлссu обмена между газом (паром) и жидкостью в условиях абсорбции-десорбции, ректификлции, промывки газов и других анл.-<,г",ч.".. г r.",< ."=

58

4 диаметра трубы и размещенным нл расстоянии от нижней кромки трубы, размещенные вокруг центральной трубы концентрически установленные отражательные цилиндры с вертикальными окнами и простенками, равномерно выполненными в боковых стенках, при этом отношение ширины окна к ширине простенка по окружности каждого цилиндра равно отношению площади кольцевого сечения между стенкой колонны и данным отражательным цилиндром к площади кольцевого сечения между данньйч отражательным цилиндром и смежным внутренним цилиндром, верхние кромки окон отражательных цилиндров расположены вьпие о-,рлжлтельного диска центральной трубы, а нижние — ниже отражательного диска, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассообмена зл счет равномерного распределения жидкости по поперечному сечению колонны при высоких удельных нагрузках го жидкости, он снабжен прикрепленным к нижнему срезу центральной трубы отражательным кольц.-;:, выполненным диаметром, равным диаметру отражательного диска, концентрически установленными ступенями вверх трубами, расположенными снаружи центральной трубы, с отражательными кольцами, одни из которых прикреплены к нижним кромкам каждой бы а,. ги — к смежной внутрен еи тр ос . :.;л:положены на расстоя. о друг друга с образосиен .:.ольц вого сечения, колксиаль—. лспопоженными вокруг каждого кольцев го сечения ступенями, составленными дополнительными отражательными цилиндрами, вьптолненными с увеличивающимися снизу вверх диаметрами н в:с"..- л и с отражательными окнами . ;о .:"сами, при этом нлружные ци: -, ц: : .лолнены сплошными, смежные трубы взаимно соединены и сообщены верхними концами в наружной трубе, площади кольцевых сечений между отражательными кольцами каждой ступени пропорциональны кольцевым сечениям колонны между сплошными цилиндрами соответствующей ступени.

1393458

13934 S8

4-ю

Составитель С. Баранова

Техред Л.СердюковаКорректор В. Гирняк

Редактор О. Головач

Тираж 642 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1904/7.Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4