Клапанная тарелка

 

Изобретение относится к устройствам для тепло-массообмена в системах пар (газ)-жидкость и может найти применение в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности. Технический результат изобретения - повышение надежности и диапазона эффективной работы тарелки за счет обеспечения пропуска пара (газа) в верхнюю часть колонны при резком повышении его объема. Клапанная тарелка содержит перфорированное основание с клапанами в виде пластин, снабженных отогнутыми вниз боковыми стенками с ограничителями подъема и поворота и выхода в бок пара (газа). Пластины снабжены отогнутыми вверх боковыми стенками с ограничителями опускания меньшей высотой и шириной, чем высота и ширина боковых стенок, отогнутых вниз и пальцами оси, расположенными между ними. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для тепло-массообмена в системах пар(газ)-жидкость и может найти применение в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известна клапанная тарелка, содержащая перфорированное основание с клапанами в виде пластин, снабженных боковыми стенками с ограничителями подъема и шарнирными устройствами, обеспечивающими одностороннее открытие клапанов [1].

Недостатком этой тарелки является сложность монтажа клапанов вследствие наличия специальных шарнирных устройств.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является клапанная тарелка, содержащая перфорированное основание с клапанами в виде пластин, снабженных боковыми стенками в виде отогнутых вниз секторов с ограничителями подъема, отбойные элементы и переливное устройство [2].

Выполнение боковых стенок в виде секторов позволило упростить конструкцию за счет исключения шарнирного соединения пластин клапана с основанием тарелки.

Однако такая конструкция тарелки не обладает достаточной гибкостью в работе. При увеличении расхода пара происходит "захлебывание" тарелки пеной, что резко ухудшает показатели разделения. Резкое же увеличение расхода пара приводит к разрушению тарелок: клапаны вырываются со свих мест.

Целью изобретения является повышение надежности и диапазона эффективной работы тарелки за счет обеспечения пропуска пара в верхнюю часть колонны при резком повышении его объема.

Поставленная цель достигается тем, что в клапанной тарелке, содержащей перфорированное основание с клапанами в виде пластин, снабженных отогнутыми вниз боковыми стенками с ограничителями подъема-поворота и выхода в бок пара (газа), пластины снабжены дополнительно отогнутыми вверх боковыми стенками с ограничителями опускания, с меньшими высотой и шириной, чем высота и ширина боковых стенок,отогнутых вниз, и пальцами оси, расположенной между ними.

Сопоставленный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что оно отличается от известного тем, что пластина клапана снабжена дополнительно отогнутыми вверх боковыми стенками с ограничителями подъема-поворота с меньшими шириной и высотой, чем ширина и высота боковых стенок, отогнутых вниз и пальцами оси, расположенной между ними. Таким образом, заявляемая клапанная тарелка соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие их от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показана предлагаемая клапанная тарелка: общий вид колонны, совмещенный с разрезом; на фиг. 2 - клапан - аксонометрическая проекция.

Клапанная тарелка содержит основание 1 с перфорациями 2 и клапаны, выполненные в виде пластины 3, с боковыми стенками 4, отогнутыми вниз с ограничителями подъема-поворота 5 и боковыми стенками 6, отогнутыми вверх с ограничителями подъема-поворота 7 и пальцами 8 оси 9, расположенной между боковыми стенками 4 и 6. Высота H и ширина B боковой стенки 4 больше высоты h и ширины b боковой стенки 6.

Тарелка работает следующим образом.

Пар (газ), проходя через перфорации 2 в основании 1 тарелки, давит на пластину 3 клапана, приподнимая и поворачивая его в виде плоской струи, выходит в щель между пластиной 3 и основанием 1, попадает в слой жидкости, находящейся на тарелке. Одновременно слой жидкости давит на пластину 3 клапана. Так как относительно оси 9 пластина неуравновешена, то одновременное воздействие на пластину 3 пара снизу и жидкости сверху приводит к тому, что происходит ее поворот на пальцах 8 оси 9. При этом жидкость с тарелки стекает вниз, но пар выталкивает ее обратно. Это способствует дополнительному перемешиванию фаз и улучшает тепло-массообмен. При резком увеличении объема и давлении пара под тарелкой дальнейшему повороту пластины 3 препятствуют ограничители 7 на отогнутых вверх боковых стенках 6, поэтому пластина 3 поднимается, поворачиваясь вокруг ограничителя 7 так, что пальцы 8 и оси 9 отрываются от основания 1. Дальнейшему подъему пластины 3 препятствуют ограничители 5 на отогнутых вниз боковых стенках 4. При уменьшении давления пара до расчетного значения пластина 3 опускается обратно на основание 1 на пальцы 8 оси 9.

Исследования, проведенные на холодном стенде показали, что конструкция клапанной тарелки по сравнению с прототипом - базовым объектом [2] позволяет беспрепятственно пропускать двухкратное количество пара без поломки тарелок и ее захлебывания пеной.

Литература: 1. Клапанные тарелки. ОСТ-26-02-1401-76.

2. Авт. свид. N 425632 (СССР), кл. B 01 D 3/30; 3/32. Клапанная тарелка. /Г.Г. Теляшев, Б.К. Марушкин, В.Г. Чекменев и др. Опубл. БИ N 16, 1974.

Формула изобретения

Клапанная тарелка, содержащая перфорированное основание с клапанами в виде пластин, снабженных отогнутыми вниз боковыми стенками с ограничителями подъема-поворота и выхода в бок пара (газа), отличающаяся тем, что пластины снабжены дополнительно отогнутыми вверх боковыми стенками с ограничителями опускания с меньшими высотой и шириной, чем высота и ширина боковых стенок, отогнутых вниз, и пальцами оси, расположенной между ними.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2