Тепломассообменная тарелка

 

Изобретение может быть использовано для осуществления процессов тепломассообмена в системе газ (пар) - жидкость в химической, нефтехимической, газоперерабатывающей и других отраслях промышленности . Цель изобретения состоит в увеличении интенсивности тепломассообмена за счет повышения поверхности контакта фаз и улучшения однородности двухфазного слоя по плато. Тепломассообменная тарелка содержит плато 1 с расположенными рядами контактными элементами, выполненными в виде отверстий в плато 1. каждое из которых снабжено просечкой 3, отогнутой под плато 1 и имеющей дополнительный отгиб 4 в сторону плато 1 с образованием с одной из кромок отверстия щели 5 для прохода газовой фазы. Контактные элементы расположены таким образом, что расстояние I в плане между близлежащими передними кромками просечек 3 контактных элементов смежных рядов равно: I 1,48-1,66(t-b), где t - расстояние между продольными осями контактных элементов смежных рядов, b - ширина просечки . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 0 3/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4622826/26 (22) 21.12.88 (46) 30.03.91. Бюл. ¹ 12 (71) Московский институт химического машиностроения (72) Ю.Н.Скрынник, В.Л.Зеленцов, А.С.Меренов, О.С.Чехов, Ю.А.Арнаутов, Г.К.Зиберт, В.И.Гибкин и В.Г.Гореченков (53) 66.048.375 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 291718,кл. В 01 D 3/22, 1971.

Авторское свидетельство СССР № 4159316/26, кл. В 01 0 3/22, 1987.

Скрынник Ю.Н., Чехов О.С. Повышение однородности газожидкостного слоя на противоточных тарелках // Тез. докл. Всес. совещания "Тепломассообменное оборудование — 88". — М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1988, с. 78 — 79. (54) ТЕПЛОМАССООБМЕННАЯ ТАРЕЛКА (57) Изобретение может быть использовано для осуществления процессов тепломассообмена в системе газ (пар) — жидкость в Ы 1637820 А1 химической, нефтехимической, газоперерабатывающей и других отраслях промышленности, Цель изобретения состоит в увеличении интенсивности тепломассообмена за счет повышения поверхности КоНтакта фаз и улучшения однородности двухфазного слоя по плато. Тепломассообменная тарелка содержит плато 1 с расположенными рядами контактными элементами, BblfloIIHBHHblMM в виде отверстий в плато 1, каждое из которых снабжено просечкой 3, отогнутой под плато 1 и имеющей дополнительный отгиб 4 в сторону плато 1 с образованием с одной из кромок отверстия щели 5 для прохода газовой фазы.

Контактные элементы расположены таким образом, что расстояние 1 в плане между близлежащими передними кромками просечек 3 контактных элементов смежных рядов равно: I = 1,48 — 1,66(t-b), где т — расстояние между продольными осями контактных элементов смежных рядов, Ь вЂ” ширина просечки. 2 ил.

1637820

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов тепломассообмена в системе газ (пар) — жидкость и может найти применение в химической, нефтехимической, газоперерабатывающей и других отраслей промышленности.

Цель изобретения — увеличение интенсивности тепломассообмена за счет повышения поверхности контакта фаз и улучшения однородности распределения двухфазного слоя по плато.

На фиг. 1 изображена тепломассообменная тарелка, вид сверху; на фиг, 2 — то же, продольный разрез.

Тепломассообменная тарелка содержит плато 1 с расположенными рядами контактными элементами, выполненными в виде отверстий 2 в плато 1, каждое иэ который снабжено просечкой 3, отогнутой под плато 1 и имеющей дополнительный отгиб 4 в сторону плато 1 с образованием с одной из кромок отверстия 2 щели 5 для прохода газовой фазы. Контактные элементы расположены так, что расстояние в плате между близлежащими передними кромками просечек 3 контактных элементов смежных рядов равно

I = 1,48 ... 1,66(t — Ь), м, где t — расстояние между продольными осями контактных элементов смежных рядов, м;, Ь вЂ” ширина просечки контактного элемента, м.

С целью рационального размещения контактных элементов.в смежных рядах принимается, что они должны быть расположены таким образом, чтобы контакт между газожидкостными струями, истекающими из-под близлежащих просечек смежных рядов, происходил по их границам. В этом случае на границах струй обеспечивается большая разность скоростей потоков, возникают высокие касательные напряжения и происходит интенсивное дробление фаз. При этом предотвращается нежелательное лобовое столкновение струй.

Для решения поставленной задачи необходимо знание угла раскрытия струи, истекающей из-под просечки контактного элемента, для чего были проведены исследования характера истечения газовой струи из-под просечки единичного контактного элемента, Исследованные контактные элементы имели размер отверстия 20х33 мм;

30х50 мм. 40х66 мм. Углы отгиба просечки под плато и дополнительного отгиба принимались равными и составляли 15, 30 и 45 .

На основании обработки экспериментальных данных получено, что внешняя граница свободной струи имеет практически постоянный угол раскрытия, который равен 2а =

=62-68 .

Для нахождения оптимального взаиморасположения близлежащих просечек кон5 тактных элементов смежных рядов рассмотрим треугольник ABC (фиг. 1), в котором угол LBAC равен а = 31 — 34О, сторона ! ВС = (t — b), а сторона АС = I. Тогда из

ЛАВС имеем

10 = (t — b)ctg а = 1,48 ... 1,66(t — Ь), м.

Тепломассообменная тарелка работает следующим образом.

Газ подается на тарелку снизу и, проходя через щели 5 между отогнутыми частями

15 просечек 3 и кромками отверстий 2 в плато под углом к плато 1, поступает в слой жидкости, подаваемой на тарелку с-вышележащей тарелкой, При взаимодействии гаэожидкостных

20 струй над плато 1 образуется высокотурбулизованный газожидкостной слой. Наиболее интенсивное взаимодействие происходит на границах струй, истекающих из-под близлежащих просечек 3 контактных

25 элементов смежных рядов. При этом эа счет интенсивного мелкодисперсного дробления газовой и жидкой фаз достигается развитая межфазная поверхность и высокая интенсивность тепломассообмена. Взаимо30 действие газожидкостных струй на их границах не вызывает столкновения их между собой, что обеспечивает однородность распределения двухфазного слоя по плато и не приводит к росту гидравлического сопро35 тивления и брызгоуноса.

Слив жидкости с тарелки осуществляется через щели под плато 1, образованные кромками отверстий 2 и кромками частей просечки 3, расположенных под плато 1.

40 Таким образом, применение предлагаемого технического решения позволяет по сравнению с прототипом увеличить интенсивность процессов тепломассообмена эа счет развития поверхности контакта фаз и

45 улучшения однородности распределения газожидкостного слоя Ilo плато, а также снизить гидравлическое сопротивление тарелки и межтарельчатый унос жидкости эа счет предотвращения взаимовстречного столк50 новения газожидкостных струй.

Формула изобретения

Тепломассобменная тарелка, включающая плато с расположенными рядами контактными элементами, выполненными в

55 виде отверстий в плато, каждое из которых снабжено просечкой, отогнутой под плато и имеющей дополнительный отгиб в сторону плато с образованием с одной из кромок отверстия в плато щели для прохода газовой

1637820

2 51

Составитель С. Баранов

Техред М.Моргентал Корректор А,Обручар

Редактор M,Áàíäóðà

Заказ 884 Тираж 434 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 фазы, и с противоположным направлением отгибов просечек в смежных рядах, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения интенсивности тепломассообмена за счет повышения поверхности контакта фаз и улучшения однородности распределения двухфазного слоя по плато, контактные элементы расположены так, что расстояние I в плане между близлежащими передними кромками просечек контактных элементов смежных рядов определяется выражением

1= 1,48 -.1,66 (1 — Ь), 5 где 1 — расстояние между продольными осями контактных элементов смежных рядов, м;

Ь вЂ” ширина просечки контактного элемента, м.