Противоточная контактная тарелка

 

Изобретение относится к аппаратурному оформлению тепломассообменных процессов в системе газ (пар) - жидкость и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промьшшенности. Цель изобретения - интенсификация тепломассообмена за счет направленного ввода газа в жидкость, упорядоченного стока жидкости и повьшения однородности газожидкостного слоя. Противоточная контактная тарелка содержит основание , перфорированное крупными отверстиями. Над основагшем установлена решетка, образованная вертикальными перегородками, имеющими в нижней части прорези. Ограниченные прорезями участки отогнуты наклонно к основанию . Места стыка перегородок совпадают с центрами отверстий. Прорези расположены симметрично относительно кромки отверстия. Одна прорезь расположена непосредственно над отверстием , а другая - над основанием. Над каждым сектором отверстия, ограниченного перекрещивающимися вертикальными перегородками, расположен один отогнутый участок. У каждой -пары cor седних отверстий ограниченные прорег зями участки отогнуты в противоположные стороны. Над двумя диаметрально противоположными секторами каждого отверстия могут находиться два отогнутых ограниченных прорезями участка. Кроме того, у каждой пары расположенных вблизи секторов соседних отверстий над одним сектором находятся два отогнутых-участка, а над другим их нет, 4 з.п. ф-лы, 4 ил. S (Л ;л Гчд ел С4)

ССНОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (511 4 В 01 Р 3/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4243412/25-26 (22) 11.05.87 (46) 23.01.89. Вюл. М 3 (71) Всесоюзный научно-.исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения и Московский институт химического машиностроения (72) 10.Н.Скрынник, С.И.Якушко, О.С.Чехов, В.Н.Кичанов и И.А.Шестеркин (53) 66.048.375(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11- 1101244, кл. В 01 D 3/22, 1981.

Руководство Ф 1231/77. — Черкассы:

НИИЭХИМ, 1974, с. 87 ° (54) НРОТИВОТОЧНАЯ КОНТАКТНАЯ ТАРЕЛКА (57) Изобретение относится к аппаратурному оформлению тепломассообменных процессов в системе газ (пар) — жидкость и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Цель изобретения — интенсификация тепломассообмена за счет направленного ввода газа в жидкость, упорядоченного стока жИдкости и повышения однородности газожидкостного слоя. Нротивоточная контактная тарелка содержит основание, перфорированное крупными отверстиями. Над основанием установлена решетка, образованная вертикальными перегородками, имеющими в нижней части прорези. Ограниченные прорезя" ми участки отогнуты наклонно к основанию. Места стыка перегородок совпадают с центрами отверстий. Прорези расположены симметрично относительно кромки отверстия. Одна прорезь расположена непосредственно над отверстием, а другая — над основанием. Над каждым сектором отверстия, ограниченного перекрещивающимися вертикальными перегородками, расположен один отогнутый участок. У каждой пары со". седних отверстий ограниченные проре-. зями участки отогнуты в противоположные стороны. Над двумя диаметрально противоположными секторами каждого отверстия могут находиться два отогнутых ограниченных прорезями участка.

Кроме того, у каждой пары расположенных вблизи секторов соседних отверстий над одним сектором находятся два отогнутых участка, а над другим их нет. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1452537

Изобретение относится к аппаратурному оформлению тепломассообменных . процессов в сИстеме газ (пар) — жидкость и может найти применение в хи5 мической, нефтехимической и других отраслях промышленности °

Цель .изобретения — интенсификация тепломассообмена за счет направ-. ленного ввода газа в жидкость, упоря- !О

i доченного стока жидкости и повышения .однородности газожидкостного слоя.

На фиг.! изображена противоточная контактная тарелка, продольный !5 разрез; на фиг.2 — тарелка с одиноч- . ным отогнутым участком над каждым сектором отверс ия, вид сверху; на фиг.3 — тарелка. с участками, отогнутыми в противоположные стороны; на !, фиг.4 — тарелка с двумя отогнутыми участками над противоположными секторами отверстия, вид сверху.

Противоточная контактная тарелка, содержит основание 1, перфорированное 25 ,крупными отверстиями 2. Над основани ем 1, установлена сверху решетка, образованная вертиКальными перегородка- . ми 3, имеющими в нижней части прорези 4 и 5, Ограниченные прорезями участки 6 отогнуты наклонйо к осно,ванию 1, Места стыка перегородок 7 совпадают с центрами 8 отверстий 2.

Прорези 4 и 5 расположены симметрично относительно кромки 9 отверстия 2, а отогнутые участки 6 — симметрич35 но относительно центра 8 отверстия

2, Одна. иэ прорезей 4 расположена непосредственно над отверстием 2, а другая прорезь 5 — над основанием 1.

Над каждым сектором отверстия 2, ограниченного перекрещивающимися вертикальными перегородками 3, расположен один отогнутый участок 6. Кроме того, у каждой пары соседних отверстий 2 45 ограниченные прорезями 4 и 5 участки б и !О отогнуты в противоположные стороны.

Над двумя диаметрально противоПоложными секторами каждого отверстия

2 могут находиться два отогнутых ограниченных прорезями 4 и 5 участка 6. У каждой пары расположенных . вблизи секторов соседних отверстий над одним сектором находятся два отогнутых участка 6, а над другим их нет.

Тарелка работает следующим образом.

Газ подается на тарелку снизу и проходит чеРез отверстия 2 в основании 1 тарелки. Благодаря наличию отогнутых под углом к основанию тарелки участков 6, гаэ вводится в гаэожид- ° костный слой в направлении, близком к горизонтальному ° Жидкость поступает на тарелку с вьппе расположенной тарелки. При взаимодействии газа и жидкости над Основаннем тарелки образуется газожидкостный слой. Наличие решетки иэ вертикальных перегородок

3 способствует стабилизации газожидкостного слоя. Жидкость, находящаяся в ячейках, образованных вертикально расположенными перегородками 3, сообщается между ячейками через окна, образованные отогнутыми участками и прорезями 5 над Основанием I тарелки. Благодаря наличию перекрещивающихся в центре 8 каждого отверстия перегородок 3, сток жидкости носит устойчивый характер и происходит в центре каждого отверстия 2, аэовый пОтОк вхОдит снизу В QT верстие 2, взаимодействует со сливающейся жидкостью и поступает под отогнутые участки 6 и 1О. При этом гаэовь и поток контактирует с жидкостью, перетекающей через отверстие, образованное основанием 1 тарелки, прорезью 5 и отогнутым участком 6.

Взаимодействие двух движущихся потоков, газового и жидкостного, приводит к значительной интенсификации процесса тепломассообмена эа счет турбулиэации гаэожидкостного слоя и увеличения поверхности контакта фаз. 3а счет ввода газа в гаэожидкостный слой в направлении, близком к горизонтальному, снижается брыэгоунос. Установка решетки способствует повышению однородности газожидкостного слоя. Над каждым сектором отверстия, ограниченного перекрешивающимися вертикальными перегородками

3, расположен один отогнутый ограниченный прорезями участок 6. Это способствует закрыванию газожидкостного потока над отверстием, что приводит к интенсификации процесса тепломассообмена.

У каждой пары соседних отверстий

2 ограниченные прорезями 4 и 5 участки 6 отогнуты в противоположные стороны. При этом происходят соударение

37 з

14525 выходящих из под них газожидкостных потоков и их значительная турбулизация, что способствует увеличению интенсивности тепломассообмена.

В случае, когда над двумя диаметрально противоположными секторами каждого отверстия 2 находятся два отогнутых ограниченных прорезями 4 и 5 участка 6, происходит соударе- ip ние выходящих газожидкостных струй, при этом увеличивается поверхность тепломассообмена, а значит возрастает интенсивность массопередачи. Над двумя другими диаметрально противопо- 15 ложными секторами отверстий 2 при этом отогнутых участков 6 нет, что способствует преимущественному стоку через эти сектора жидкости. Это дает возможность упорядочить сток жидкос- 2р ти с тарелки, что способствует увеличению равномерности газожидкостного слоя по сечению тарелки, а значит и увеличению эффективности массопередачи. 25

В случае, когда у каждой пары расположенных вблизи секторов соседних отверстий 2 над одним сектором находятся два отогнутых ограниченных прорезями 4 и 5 участка 6, а над дру- ЗО гимн их нет, происходит равномерное распределение газа и жидкости по сечению тарелки, так как в каждой ячейке, образованной вертикальными перегородками 3, равномерно чередуют- З5 ся участки с преимущественным входом газа и преимущественным сливом жидкости. Это приводит к выравниванию газожидкостного слоя по сечению тарелки и увеличению эффективности 4р тепломассообмена.

За счет ввода газа в газожидкостный слой на тарелке в месте перетока жидкости между ячейками, образованными вертикальными перегородками, за- 45 кручивания газожидкостного слоя вокруг каждого отверстия и упорядоченного стока жидкости повышается однородность газожидкостного слоя, увеличивается диапазон устойчивой работы 50 тарелки и интенсифицируется процесс массопередачи.

Соударением газожидкостных струй, выходящих из под отогнутых участков, или при ударе струй о поверхность 55 вертикальных перегородок увеличивается поверхность контакта фаз, а значит и эффективность процесса тепломассообмена.

Применение предлагаемых контактных тарелок в тепломассообменной аппаратуре позволит повысить на 8141 эффективность массопереноса и в

1,4-1,6 раз снизить брызгоунос по сравнению с обычными крупнодырчатыми тарелками. При этом гидравлическое сопротивление возрастает незначительно.

Предлагаемая тарелка рекомендует" ся для работы в загря.-;-ненных средах.

Формула и з обретения

1.Противоточная контактная тарелка, содержащая основание, перфорированное крупными отверстиями, установленную вверху решетку, образованную вертикальными перегородками, имеющими в нижней части прорези, причем ограниченные прорезями участки отогнуты наклонно к основанию, а места стыка перегородок совпадают с центрами отверстий, о т л и ч а ю щ а яс я .тем, что, с целью интенсификации тенломассообмена за счет направленного ввода газа в жидкость, упорядоченного стока жидкости и повьппения однородности газожидкостного слоя, прорези расположены симметрично относительно кромки отверстия, при этом одна из прорезей расположена непосредственно над отверстиями, а другая — над основанием тарелки.

2.Тарелка по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что над каждым сектором отверстия, ограниченным перекрещивающимися вертикальными перегородками, отогнут один ограниченный прорезями участок.

З.Тарелка по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что у каждой пары соседних отверстий ограниченные проре . зями участки отогнуты в противоположные стороны.

4.Тарелка по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что над двумя диаметрально противоположными секторами каждого отверстия отогнуты два ограниченных прорезями участка.

5.Тарелка по п.4, о т л и ч а ющ а я с я тем, что у соседних отверстий диаметрально противоположные сектора с двумя отогнутыми ограниченными прорезями участками располо- жены одинаково.

)452537

1452537

Фиа4

Составитель С.Баранова

Техред Л.Сердюкова Корректор В.Бутяга

Редактор И.Горная

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул . Проектная, 4

Заказ 7109/2 Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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