Тарелка жалюзийная пульсационная

 

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов абсорбции, десорбции, ректификации и может быть использовано в отрасли химических реактивов и особо чистых химических веществ. Цель изобретения - интенсификация массообмена за счет организации саморегулируемого эжектирования потока жидкости, снижения межтарельчатого перемещения и уменьшения гидродинамического сопротивления. Пластины клапана выполнены жестко соединенными относительно одна другой, размещены над щелевидными отверстиями полотна попарно и так, что внутренние края их пластин сопряжены над центром отверстия, а между клапанами и отверстиями полотна установлены неподвижно закрепленные по отношению к полотну тарелки отражатели газового потока. Отражатели выполнены из двух жестко соединенных прямоугольных пластин, линия соединения которых расположена ниже пластин, и размещены вдоль центральной оси щелевидного отверстия. Внутренние части пластин клапанов выполнены по ширине меньше периферийных пластин этих же клапанов. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (si) s В 01 В 3/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4626095/23-26 (22) 26,12.88 (46) 15.11.90. Бюл. 1)> 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт химических реактивов и особо чистых химических веществ (72) В.В.Солодовников и В.А.Успенский (53) 66 ° 048 ".75(088.8) (56) Патент ФРГ )I> 200256, кл. В 01 D 3/30>.1970.

Патент франции Y )443?03, кл. В 01 D 3/30, 1984.

Задорский В,Yi Основные направления совершенствования конструкции клапанных тарелок . ШЖТИХим)1ефте!)аш.

Сер. XM-1, !)- ? () 3), 1970.

Авторское свидетельство СССР

1!> 584865, кл В 01 D 3/30, 1977

Авторское свидетельство СССР

У 341498, кл, В 0) D 3/30, )972.

Авторское свидетельство СССР

)! 1230618, кл. В О! D 3/30, )986 ° (54) ТАРЕЛКА ЖАЛ)))ЗИЙ)!АЯ ПУЛ)эСАЦИОННАЯ (57) Изобретение относится к области аппаратурного оформления процессов абсорбции> десорбции, ректификаИзобретение относится к массообменным контактным устройствам для тепломассообменных аппаратов .... химическим реакторам и может быть использовано в оборудовании х:мической и смежных отраслей промышленности, в частности в процессах абсорбции, десорбции, рекректификации.

Цель изобретения — интенсификация массообмена эа счет организации само„„SU„„}606136 A 1 ции и может быть использовано в отрасли химических реактивов и особо чистых химических веществ. Цель изобретения — интенсификация массообмена эа счет органиэации саморегулируемого зжектирования потока жидкости, снижения межтарельчатого перемещения и уменьшения гидродинамического сопротивления. Пластины клапана выполнены жестко соединенными относительно одна другой, размещены над щелевидными отверстиями полотна попарно и так, что внутренние края их пластин сопряжены над центром отверстия, а между клапанами и отверстиями полотна установлены неподвижно saкрапленные по отношению к полотну тарелки отражатели газового потока. Отражатели выполнены из,цвух жестко соединенных прямоугольных пластин, линия соединения которых расположена ниже пластин, и размещены вдоль центральной оси щелевидного отверстия.

Внутренние части пластин клапанов выполнены по ширине меньше периферийных пластин этих же клапанов, 3 з.п, ф-лы, 3 ил. регулируемого по отношению к скорости пара эжектирования пульсирующего потока жидкости в подклапанное пространство, снижения межтарельчатого перемешивания и уменьшения гидродинамического сопротивления тарелки.

Благодаря сочетанию размещения отражателей между отверстиями полотна и клапанами, выполнения отражателей неподвижными относительно тарелки и

1606136 расположения линии соединения (вершины) пластин отражателя ниже их сторон гарантирует уменьшение провала жидкости на нижележащую тарелку, т,е, сокращение межтарельчатого обратного перемешивания sa счет принудительной подачи эжектируемой жидкости непосредственно к отбортовкам полотна, а также обеспечивает снижение сопротивления тарелки восходящему газовому потоку за счет устранения лобового удара потока газа о нижние поверхности клапана и плавного изменения направления движения газа отражателями на тарелку.

Таким образом, предлагаемое .сочетание существенных отличий в целом приводит к созданию нового гидродинамического режима на тарелке, характеризующегося эффективным массообменом в результате эжектирования, через зазоры переменного сечения клапана, регулируемого скоростью пара (газа) пульсирующего жидкостного по- 25 тока в подклапанное пространство, в зону максимально высоких скоростей парового (газового) потока, причем газовому (паровому) потоку обеспечивается также пульсирующий режим движения. Новый гидродинамический режим и предлагаемая конструкция характеризуется также минггмальным провалом жидкости на нижележащую тарелку и пониженным сопротивлением жалюзийной тарелки. Таким образом, достигается повьппение КПД тарелки на 3035Х при одновременном снижении требующихся энергетических затрат.

На фиг,1 представлена конструк- 40 ция тарелки, аксонометрия; на фиг.2— гарелка в состоянии покоя; на фиг.3 —то же, в рабочем состоянии.

Тарелка жалюзийная включает полотно 1 тарелки с щелевидными отвер- 4S стиями 2, края которых выполнены в виде отбортованных вверх. плоскостей

3, Над щелевидными отверстиями 2 расположены клапана из прямоугольньи пластин 4, жестко соединенных друг с другом по прилегающим кромкам с размещением линии соединения 5 вьппе их сторон. Над щелевидными отверстиями 2 указанные клапаны размещены попарно и таким образом что г

55 внутренние края их пластин 4 в состоянии покоя соприкасаются над центром отверстий 2 полотна 1 тарелки, а противоположные пластины 4 клапанов покоятся на отботровках 3. По линии соединения 5 ггластин 4 клапанов размещены оси 6, на которых собственно и размещены клапаны. Концы осей 6 в свою очередь свободно помещены в переливньи перегородках 7. Тарелка снабжена ограничителями подъема 9 клапана.

Внутренние соприкасающиеся над центром отверстий 2 полотна 1 пластины 4 клапанов выполнены по ширине меньше, чем периферийные пластины этих же клапанов.

Между клапанами и щелевидными отверстиями полотна установлены и неподвижно закреплены относительно к полотну тарелки отражатели 8 газового потока. Отражатели 8 выполнены из двух жестко соединенных прямоугольных пластин, линия соединения которых расположена ниже пластин. Отражатели размещены вдоль центральной оси щелевидного отверстия 2 полотна 1 тарелки.

Соотношения шггрины внутренних и периферийных пластин клапана определяются для каждого конкретной системы индивидуально расчетным путем, как клапаны, так и отражатели могут выполняться и штамповкой с сохранением указанных форм.

Тарелка жалюзийная пульсационная работает следующим образом.

Газ (пар) проходит в вьпперасположенную секцию через щели 2 полотна 1 тарелки..Встречая на своем пути отражатели 8, поток изменяет направление и обтекает периферийные пластины 4 клапанов, Под давлением парового потока клапаны отклоняются от равновесного состояния, вращаясь вокруг осей, и образуют зазор между нижними поверхностями пластин клапана и верхними краями отбортовок 3, Через указанный зазор газовый (паровой) поток истекает в гаэожидкостной слой на тарелке, турбулизируя его, Одновременно при отклонении клапанов от равновесного состояния в результате отмеченного перемещения соприкасающиеся края внутренних пластин 4 клапанов расходятся и образуется зазор между ними.

Через этот зазор из застойной зоны над клапанами жидкость начинает перетекать в отражатели 8 и далее через их края эжектируется газовым потоком в подклапанное пространство. Таким образом, отражатели Я выполняют двой

20

5 16061 ную функцию — отражателей газового потока и направляющих жидкой фазы в зону эжекции. Немаловажная роль укаэанных отражателей и в снижении провала жидкой фазы на нижележащую тарелку, т.е,. в снижении межтарельчатого обратного перемешивания жидкой фазы.

С увеличением скорости газового (парового) потока отклонение клапанов от равновесного состояния увеличивается и, следовательно, увеличивается площадь зазора между краями их внутренних пластин, В результате увеличивается поток жидкой фазы поступающей иэ застойной зоны к месту эжекции, т,е. количество зжектируемой в подклапанное пространство жидкости самопроизвольно растет и таким образом регулируется по скорости газового потока,, Под действием силы тяжести пластин клапана и столба жидкости (газожидкого слоя) над ними благодаря 25 выполнению пластин клапана различной шнрины и относительно нестабильному потоку пара (газа) в колонном аппарате пластины клапана совершают колебательные движения относитель- 30 но занятого ими какого-то среднего положения для газового потока данной интенсивности. Эти колебания создают переменные сечения зазоров, через которые на отражатели поступает жидкость, а также и через которые истекает газовый (паровой) поток в гаэожидкостной слой на тарелке. В ре.зультате достигается эжектирование неравномерного пульсирующего по мас40 се жидкостного потока, а также пульсирующий поток газа (пара) по тарелке, Отмеченное усиливает колебательные движения клапанов вокруг среднего положения, что исключает возможность прекращения рассматриваемых пульсаций.

Ограничителями .:еремещения клапана является отражатели с одной стороны и верхние края отбортовок полотна тарелки с другой стороны, Жидкость с тарелки перемещается на нижележащую через переливиые перегородки 7.

Технико-экономическии эффект изобретения заключается в интенсификации массообмена между жидкостью и паром (гаэом) на тарелке в результате обеспечения конструктивными отличиями тарелки эжек гирования из застойной зоны регулируемого скоростью газа (пара) пульсирующего жидкостного

1 потока под клапан в зону максимально высоких скоростей газа, а также благодаря организации пульсаций и собственно газового (парового) потока на тарелке. Укаэанное повышает КПЛ тарелки, а следовательно, и разделяющую способность колонны, что требует для достижения заданной степени очистки колонну меньшей высоты; снижении провала жидкой фазы на нижележащую тарелку и сокращении межтарельчатого обратного перемешивания неконтактируемой с паром жидкой фазы, что также приводит к повышению разделяющей способности колонны; уменьшении гидродинамического сопротивления тарелки восходящему паровому (газовому) потоку в результате исключения лобового газового потока о нижние поверхности клапана, так как отражатели плавно изизменяют направление движения газового потока на периферийные пластины клапана, Укаэанное снижает общий перепад давления по колоние, что TIOзполяет использовать вспомогательное оборуцовацие меньшей мощности, приводит к экономии энергозатрат, о р м у л а и э о б р е т е н и я

) Тарелка жалюзийная пульсационная, содержащая полотно со щелевидными отверстиями с отбортоваицыми вверх плоскостями, расположенные над ними клапаны из прямоугольных пластин, соединенных между собой по прилегающим кромкам с размещением ливии соединения выше их сторон, KoHITII которых свободно помещены в переливных перегородках, о т л и ч а III щ а я с я тем, что, с целью интенсификации массообмена за счет организации саморегулируемого по отношению к скорости пара (гаэа) эжектирования пульсирующего потока жидкости в нодклапанное пространство, снижения межтарельчатого перемешивания и уменьIIIeII»II гидродинамического сопротивления тарелки, пластины клапана выполнены жестко соединенными относительно друг друга, размещены над щелевидными отверстиями полотна попарно и так, что внутренние части пластин сопряжены над центром отверстий полотна, при этом тарелка снабжена отражателями, 1606136 Риг. 2

Составитель А,Сондор

Редактор А,Долинич Техред Л. Сердюкова Корректор JI.Áåñêèä

Заказ 3508 Тираж 554 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

1! tt установленными между клапанами и отверстиями тарелки и неподвижно закрепленными по отношению к полотну.

2, Тарелка по п, 1 о т л и—

° ° 5 ч а ю щ а я с я тем, что отражатели выполнены из двух жестко соединенных прямоугольных пластин, линия соединения которых расположена ниже пластин. 10

3, Тарелка по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что отражатели размещены вдоль центральной оси щелевидного отверстия полотна, 4. Тарелка по п. l о т л и,— ч а ю щ а я с я тем, что внутренние части пластин клапанов выполнены по ширине меньше периферийных пластин этих же клапанов.