Тарелка для тепломассообменных аппаратов

 

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процесса ректификации в пищевой и химической отраслях промышленности и является усовершенствованием авт.св. № 722549. Цель изобретения - повышение эффективности за счет улучшения гидродинамической обстановки на входе потока жидкости. Тарелка включает горизонтальное основание 1 с контактными элементами , ориентированными в сторону движения жидкостного потока, переливное устройство 3 сегментного типа с пластиной 4, установленной на расстоянии от корпуса 5 аппарата и основания тарелки, козырек 6, расположенный ниже пластины 4 и прикрепленный одним концом к корпусу аппарата наклонно таким образом, что его свободная кромка расположена ниже закрепленной , причем козырек является выпуклым и эта выпуклость обращена в сторону пластины 4. Выполнение козырька выпуклым с расположением его центральной части выше периферийных приводит к тому, что жидкость, прошедшая через переливное устройство 3 сегментного типа, оттесняется к периферии и более активно заполняет пристенные области основания тарелки. Наклон козырька облегчает переток жидкости из переливного устройства на основание 1 тарелки и тем самым улучшает гидродинамическую обстановку на ее входном участке Эффективность предлагаемого устройства на 4,5-13,6% выше по сравнению с ранее известными. 2 ил., 1 табл. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 722549 (21) 4453469/13 (22) 04.07.88 (46) 07,04.91. Бюл, М 13 (71) Московский институт химического машиностроения (72) В.А.Тарасов и Д.Г.Тарасова (53) 663.52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 602203, кл. В 01 О 3/20, 1975.

Авторское свидетельство СССР

М 722549, кл. В 01 D 3/20, 1978. (54) ТАРЕЛКА ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕ1-1НЫХ АППАРАТОВ (57) Изобретение относится к аппаратурному оформлению процесса ректификации в пищевой и химической отраслях промышленности и является усовершенствованием авт.св. М 722549. Цель изобретения — повышение эффективности за счет улучшения гидродинамической обстановки на входе потока жидкости. Тарелка включает горизонтальное основание 1 с контактными элементами, ориентированными в сторону,, Ж„„16397ОЗ А2 (si)s В 01 О 3/20, С 12 Р 1/02 движения жидкостного потока, переливное устройство 3 сегментного типа с пластиной

4, установленной на расстоянии от корпуса

5 аппарата и основания тарелки, козырек 6, расположенный ниже пластины 4 и прикрепленный одним концом к корпусу аппарата наклонно таким образом, что его свободная кромка расположена ниже закрепленной, причем козырек является выпуклым и эта выпуклость обращена в сторону пластины 4. Выполнение козырька выпуклым с расположением его центральной части выше периферийных приводит к тому. что жидкость, прошедшая через переливное устройство 3 сегментного типа, оттесняется к периферии и более активно заполняет пристенные области основания тарелки. Наклон козырька облегчает переток жидкости из переливного устройства на основание 1 тарелки и тем самым улучшает гидродинамическую обстановку на ее входном участке. Эффективность предлагаемого устройства на 4,5-13,6% выше по сравнению с ранее известными. 2 ил., 1 табл.

1639703

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процесса ректификации в пищевой и химической промышленности и является усовершенствованием изобретения по авт.св. ¹ 722549.

Цель изобретения — повышение эффективности за счет улучшения гидродинамической обстановки на входе потока жидкости, На фиг.1 представлена тарелка для тепломассообменных аппаратов, продольный разрез; на фиг.2 — то же, поперечный разрез.

Тарелка включает горизонтальное основание 1 с контактными элементами 2, ориентированными в сторону движения жидкостного потока, и переливное устройство 3 сегментного типа с пластиной 4, установленной на расстоянии относительно корпуса 5 аппарата, нижней кромки переливного устройства и основания тарелки, козырек 6, расположенный ниже пластины

4, прикрепленный одним концом к корпусу 5 аппарата и перекрывающий 10 — 90% площади пластины 4, Центральная часть козырька 6 расположена выше периферийных, т,е. является выпуклой, причем выпуклость обращена в сторону пластины 4, Козырек 6 прикреплен к корпусу аппарата наклонно, так что его свободная кромка расположена ниже закрепленной кромки (на фиг.2).

Тарелка работает следующим образом.

Водна-спиртовый конденсат направляют на очистку в ректификационную (эпюрационную) колонну, где он поступает на горизонтальное основание 1 первой по ходу движения жидкости тарелки, снабженной контактными элементами 2, ориентированными в сторону движения жидкостного потока, и взаимодействует с восходящим потоком паровой фазы. После прохождения рабочей части тарелки проконтактировавшая жидкость сбрасывается в переливное устройство 3 сегментного типа и, отражаясь от пластины 4 и козырька 6, расположенного ниже пластины 4 и прикрепленного наклонно одним концом к корпусу 5, вновь поступает на следующую тарелку для контактирования с восходящим потоком паровой фазы.

Выполнение козырька выпуклым с расположением его центральной части выше периферийных приводит к тому, что жидкость, прошедшая через переливное устройство сегментного типа, оттесняется к периферии и более активно заполняет пристенные области основания тарелки. Это приводит к выравниванию профилей локальных скоростей жидкостного потока в зоне контакта и приближению работы та5

50 релки к режиму идеального вытеснения, наиболее выгодному с точки зрения эффективности процесса массообмена, Что касается превышения уровня расположения нижних краев прикрепленного к корпусу аппарата конца козырька над уровнем расположения нижних краев его свободного конца, то данный конструктивный прием облегчает переток жидкости из переливного устройства на основание тарелки и улучшает гидродинамическую обстановку на ее входном участке. При этом имеет место рациональное перераспределение жидкостного потока, сопровождающееся интенсивным запитыванием пристенных зон основания 1 тарелки, обеспечивающим подавление жидкостного байпэса, а также застойных зон и циркуляционных контуров.

Положительный результат достигается за счет профилирования козырька 6, форма и расположение которого способствуют компенсации эффекта кривизны стенки переливного устройства, Аналогичный процесс имеет место на всех тарелках ректификационной колонны, оснащенных данным конструктивным элементом, что в конечном итоге позволяет приблизить работу тарелок к режиму идеального вытеснения по жидкости и достичь более высокой эффективности.

Проведены. лабораторные испытания тарелки с переливным устройством сегментного типа с пластиной, установленной на расстоянии относительно корпуса аппарата, диаметр которого составляет 800 мм, нижней кромки переливного устройства и основания тарелки, и снабженной расположенным под ней выпуклым козырьком, центральная часть которого расположена выше периферийных. При этом нижняя кромка прикрепленного к корпусу аппарата козырька расположена ниже закрепленных, Свободное сечение тарелки составляет 14 . 8 процессе:-., <ñnåðèìåíòà снимаются кривые отклика системы на импульсное возмущение на входе потока жидкости (С-кривые).

Результаты эксперимента приведены в таблицее.

Таким образом эффективность предлагаемой контактной тарелки для тепломассообменных аппаратов на 4,5-13,6% выше известной.

Формула изобретения

Тарелка для тепломассообменных аппаратов по авт.св, ¹722549,,от л и ч э ющ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности за счет улучшения гидродинамической обстановки на входе потока жидкости, козырек выполнен выпуклым с на1639703 так, что его свободная кромка расположена ниже закрепленной, правлением выпуклости в сторону пластины и прикреплен к корпусу аппарата наклонно

l1 р и м е ч а н и е. Wp — скорость газа в рабочем сечении, м/с;

Еда

Еотн относительная эффективность тарелки по

Мерфри;

Е ма — реальная эффективность тарелки по Мерфри;

EMG(Ре= оо) — эффективность тарелки по Мерфри для случая идеального вытеснения по жидкости (максимально возможная эффективность тарелки); дну- локальная эффективность;

il = m — — фактор диффузионного потенциала;

m — тангенс угла наклона равновесной линии;

6 — количество газа, подаваемое в колонну;

L — количество жидкости, подаваемой в колонну, 6 арик аплениая к корпус козырька

Составитель Т.Попова

Редактор Н.Лазаренко Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Н,Ревская

Заказ 975 Тираж 436 Подписное

БНИИПИ 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