Тепломассообменная колонна

 

Изобретение относится к конструкциям тепломассообменных насадочных колонн для проведения ректификационных и абсорбционно-десорбционных процессов и позволяет интенсифицировать тепломассообмен при повышенной пропускной способности по парожидкостным нагрузкам за счет увеличения высоты контактной части и свободного сечения и сократить сроки монтажа. Тепломассообменная колонна включает корпус, в котором размещены пакеты контактной насадки и цилиндрические обечайки (проставки), имеющие диаметр больше диаметра колонны. В проставках расположены распределители и совмещенные конструкции перераспределительно-опорной решетки. Опорные элементы (ребра) решетки установлены на кольцевых на кольцевых опорных выступах, а перераспределительные элементы вставлены в эти ребра перпендикулярно им так, чтобы верхние кромки опорных и перераспределительных элементов располагались в одной горизонтальной плоскости. В верхней проставке размещена сепарационная насадка, уложенная на перераспределительно-опорную решетку. В нижней проставке размещены перераспределительные элементы в виде сборных желобов . 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л С

е (H) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (э1)з В 01 0 53/18, 3/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4648807/26 (22) 10,02.89 (46) 23,05,91. Бюл. (Ф 19 (72) А,В.Стыценко, Ю.Л.Чижик, Т.Е.Никифорова, Н.А.Глазунова и А.Ф.Первеев (53) 66.015.23.05(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1101250, кл. В 01 0 3/32, 1984. (54) ТЕПЛОМАССООБМЕН НАЯ КОЛОННА (57) Изобретение относится к конструкциям тепломассообменных насадочных колонн . для проведения ректификационных и абсорбционно-десорбционных процессов и позволяет интенсифицировать тепломассообмен при повышенной пропускной способности по парожидкостным нагрузкам эа счет увеличения высоты контактной части и свободного сечения и сократить сроки монтажа.

Тепло.-,1ассообменная колонна включает

Изобретение относится к конструкциям тепломассообменных насадочных колонн для проведения ректификационных и абсорбционно-дессорбционных процессов.

Цель изобретения — интенсификация тепломассообмена при повышенной пропускной способности па парожидкостным нагрузкам за счет увеличения высоты контактной части и свободного сечения и сокращение сроков монтажа.

На фиг,1 представлена колонна, общий вид; на фиг.2 — узел на фиг.1; на фиг.3— разрез А-А на фиг.2.

Тепломассообменная колонна включает корпус 1, цилиндрические обечайки (проставки) 2, размещенные по высоте корпуса

1 колонны через каждые 2-4 м, пакеты на- садки (контактной) 3 и дополнительной (се парационной) 4. Внутренний диаметр корпус, в котором размещены пакеты контактной насадки и цилиндрические обечайки (проставки), имеющие диаметр большедиаметра колонны. В проставках расположены распределители и совмещенные конструкции перераспределительно-опорной решетки. Опорные элементы (ребра) решетки установлены на кольцевых на кольцевых опорных выступах, а перераспределительные элементы вставлены в зти ребра перпендикулярно им так, чтобы верхние кромки опорных и перераспределительных элементов располагались в одной горизонтальной плоскости. В верхней проставке размещена сепарационная насадка, уложенная на перераспределительно-опорную решетку. В нижней проставке размещены перераспре,делительные элементы в виде сборных желобов, 1 з.п, ф-лы, 3 ил. проставок Опр больше, чем:внутренний диаметр корпуса О,р колонны (см.фиг.2). Перераспределительные элементы в виде наклонных пластин 5 размещены в верхней и промежуточных проставках 2 и в виде сборных желобов 6 — в нижней проставке 2.

Распределители 7 жидкости уложены на верхний пакет насадки 3, Перераспределительные элементы 5 и 6, вставленные в опорные ребра 8 верхними пазами 9, формируют с этими ребрами распределительноопорные решетки 10. Верхние кромки перераспределительных 5 и 6 и опорных 8 элементов расположены в одной горизонтальной плоскости (см.фиг.2 и 3). Решетки 10 размещены на кольцевых опорных выступах

11. Из кольцевых коллекторов 12 может осуществляться боковой отбор продукта из нужной по высоте колонны эоны. На внеш1650221 ней поверхности проставок 2 целесообразно выполнять крепежные выступы 13.

Тепломассообменная колонна работает следующим образом, Флегмовая или питающая жидкость через штуцеры 14 поступает в коллекторный желоб 12, из которого перетекает в желоба распределителя 7. Жидкость из вышерасположенного слоя насадки 3, размещенного на перераспределительно-опорной решетке 10, по поверхности перераспределительных элементов 5 также стекает в коллекторный желоб 12 и желоба распределителя 7; из которых переливается на поверхность нижерасположенного слоя насадки

3. Из нижнего слоя насадки 3 через сборные желоба 6 жидкость перетекает в коллекторный желоб 12, из которого по переливным трубам через штуцер 15 выводится из корпуса 1 колонны. Поток пара (газа) через штуцер 16 и вспомогательные узлы 12 и 10 нижней проставки 2 движется по каналам насадки 3, обмениваясь массой и теплом со стекающей жидкостью. Из нижнего слоя насадки 3 пар проходит через вспомогательные узлы 7, 10 и 12 промежуточных и верхней проставок 2, слои насадок 3 и 4 (сепарационной насадки) и через штуцер 17 выводится из корпуса 1 колонны, Отсепарированная в слое насадки 4 жидкость по перераспределительным элементам 5 стекает в распределитель 7 и подается на поверхность насадки 3. Боковой отбор товарного продукта производится через штуцеры 18 в нужной по высоте. колонны зоне. За счет рационального использования рабочей высоты колонны (минимальных разрывов между отдельными слоями насадок 3 и 4) высокого свободного сечения насадок 3 и 4 и вспомогательных углов 7, 10 и 12 обеспечивается интенсивный тепломассообмен и высокая пропускная способность по парогазожидкостным нагрузкам.

Данное техническое решение в виде компактной совмещенной конструкции перераспределительно-опорной решетки, размещенной в расширительной проставке, обеспечивает максимальную высоту насадочной части (зоны активного контакта жидкости и пара) и, следовательно, наиболее активный тепломассообмен, высокое свободное сечение перераспределительноопорной решетки и соответственно этому повышенную пропускную способность по парожидкостным нагрузкам при минимальном гидравлическом сопротивлении, высокие прочностные характеристики совмещенной конструкции перераспределительно-опорной решетки при,минималь- ных затратах конструкционного материала.

Размещение насадки в сепарационной зоне обеспечивает непрерывный (без разрывов струй) отвод отсепэрированной жидкости по перераспределительным злементэм (наклонным пластинам) в распределитель жидкости, что практически исключает вторичный брызгоунос. Этому же способствует снижение скорости пара в зоне сепарации.

Разворот листов под углом 45 исключает возможность деформации.

Применение данной конструкции тепломассообменной колонны позволяет обеспечить высокую производительность и интенсивный тепломассоперенос, за счет чего существенно улучшаются технико-зкономические показатели производственных процессов.

Формула изобретения

1. Тепломассообменная колонна, включающая корпус, по высоте которого размешены цилиндрические обечайки с диаметром, большим диаметра корпуса, пакеты насадки, распределительные из сборных желебов. перераспределительные в виде наклонных пластин и опорные в виде ребер элементы, патрубки ввода и вывода взаимодействующих фаз, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена при повышенной пропу30 скной cllocoGHocTH по парожидкостным лительные, перераспределительные и опорные элементы совмещены с образованием перерэспределительно-опорной решетки, размещенной в цилиндрических обечайках, на внешней и внутренней поверхностях которых выполнены крепежные и опорные выступы, причем на опорные выступы уложены опорные ребра, в которые вставлены наклонные пластины или сборные желоба верхними пазами; так что верхние кромки перераспределительных и опорных элементов расположены в одной горизонтальной плоскости.

2. Колонна по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена насадкой, размещенной в верхней цилиндрической обечайке и уложена на перераспределительно-опорную решетку, а нижние пакеты в каждом слое насадки расположены так, что их листы

55 развернуты под углом 45 к направлению перераспределительных и опорных элементов. нагрузкам за счет увеличения высоты

35 контактной части и свободного сечения и сокращения сроков монтажа, распреде1650221

1650221

Составитель Г. Урусова

Техред М.Моргентал Корректор Т. Малец

Редактор Т. Куркова

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

Заказ 1971 Тираж 453 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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