Контактный элемент колпачковой тарелки

Авторы патента:

Ахметзянов Нияз Назимович (RU)

Фарахов Мансур Инсафович (RU)

Ахметзянов Назим Мавлетзянович (RU)

Кузнецов Владимир Анатольевич (RU)

Фарахов Тимур Мансурович (RU)

B01D3/20 - барботажные колпачки; стаканы для прохода паров; сливные трубы для жидкости

Владельцы патента RU 2481876:

Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-внедренческий центр "ИНЖЕХИМ" (RU)

Изобретение относится к конструкциям массообменных тарелок для систем газ (пар) - жидкость, предназначенных для процессов абсорбции, ректификации и может найти применение в химической, нефтехимической и других смежных отраслях промышленности. Контактный элемент включает паровой патрубок, колпачок, выполненный в виде цилиндрического зубчатого стакана. Паровой патрубок раструбом насажен на отбортованное вверх отверстие полотна тарелки и закреплен изнутри по торцу отбортовки точечной сваркой. Колпачок закреплен в полотне тарелки средством, выполненным в виде лепестков путем надреза половины ширины перемычек попарно соединенных зубьев на противоположных сторонах колпачка под углом 10-12° так, чтобы конец надреза был внутри щелевого отверстия полотна тарелки, при этом лепестки отогнуты под полотном тарелки под углом до 90°. Технический результат: упрощение конструкции, снижение трудоемкости изготовления, улучшение работы тарелки. 4 ил.

Известен контактный элемент колпачковой тарелки, включающий колпачок, укрепленный посредством заливки между двумя коническими поверхностями. Коническое кольцо колпачка входит внутрь горловины тарелки, имеющей тоже коническую поверхность. Внутренний диаметр верхней части горловины равен или немного больше внешнего диаметра нижней части кольца колпачка. Полость, образованная внутренней поверхностью горловины и внешней поверхностью конического колпачка, заполняется замазкой, или клеем, или металлом, при этом стойки колпачка прикреплены к коническому кольцу, помещенному в кольцевое пространство для замазки, см. SU Авторское свидетельство №65185, НКИ 6b,28; 12а,5, 1945.

Недостатками известной конструкции контактного элемента является то, что при высокой температуре и в агрессивных средах замазка может не выдержать, со временем колпачки могут оторваться от полотна тарелки, указанное крепление трудоемко, неэкономично и ненадежно.

Наиболее близким по технической сущности является контактный элемент колпачковой тарелки, включающий паровой патрубок, колпачок, выполненный в виде цилиндрического зубчатого стакана, при этом паровой патрубок по периметру отбортовки отверстия полотна тарелки закреплен сваркой, а колпачок закреплен с полотном тарелки по внутренней стенке отбортовки многоугольной фигурной скобой путем распора ее концов, при этом многоугольная фигурная скоба закреплена сваркой по центральному отверстию колпачка, см. ОСТ 26-01-66-86 «Тарелки колпачковые стальных колонных аппаратов», с.11.

Недостатками этого контактного элемента являются сложность конструкции, трудоемкость и длительность его изготовления за счет закрепления парового патрубка по периметру отбортовки путем вращения полотна тарелки в процессе сварки и закрепления колпачка с полотном тарелки по внутренней стенке отбортовки многоугольной фигурной скобой путем распора ее концов, при этом в случае увеличения давления газа (пара) колпачок может прийти в состояние разбалансировки и вылететь из гнезда крепления, к тому же наличие многоугольной фигурной скобы сужает проходное сечение парового патрубка в процессе барботажа, что в целом ухудшает работу тарелки, а для изготовления многоугольной фигурной скобы требуется дополнительная калибровочная гибочная операция.

Задачей изобретения является упрощение конструкции контактного элемента колпачковой тарелки, снижение трудоемкости его изготовления и улучшение в целом работы колпачковой тарелки.

Техническая задача решается контактным элементом колпачковой тарелки, включающим паровой патрубок, колпачок, выполненный в виде цилиндрического зубчатого стакана, в котором паровой патрубок раструбом насажен на отбортованное вверх отверстие полотна тарелки и закреплен изнутри по торцу отбортовки точечной сваркой, а колпачок закреплен в полотне тарелки средством, выполненным в виде лепестков путем надреза половины ширины перемычек попарно соединенных зубьев на противоположных сторонах колпачка под углом 10-12° так, чтобы конец надреза был внутри щелевого отверстия полотна тарелки, при этом лепестки отогнуты под полотном тарелки под углом до 90°.

Решение технической задачи позволит упростить конструкцию контактного элемента колпачковой тарелки за счет исключения закрепления парового патрубка по всему периметру отбортовки отверстия полотна тарелки и закрепления колпачка с полотном тарелки многоугольной фигурной скобой, что позволит снизить трудоемкость его изготовления, а также улучшить в целом работу колпачковой тарелки за счет полностью открытого проходного сечения парового патрубка в процессе барботажа и предотвращения люфта колпачка, ведущего к разбалансировке и вылету его из гнезда крепления.

Контактный элемент колпачковой тарелки включает паровой патрубок 1, колпачок 2, выполненный в виде цилиндрического зубчатого стакана, в котором паровой патрубок 1 раструбом насажен на отбортованное вверх отверстие полотна тарелки 3 и закреплен изнутри по торцу отбортовки точечной сваркой 4. Колпачок закреплен в полотне тарелки средством, выполненным в виде лепестков 6 из перемычек 5 попарно соединенных зубьев на противоположных сторонах колпачка 2, высота перемычек составляет 4-5 толщины полотна тарелки. Надрез половины ширины перемычки под углом 10-12° осуществляют так, чтобы конец надреза был внутри щелевого отверстия 7 полотна тарелки 3. Лепестки 6 под полотном тарелки отогнуты под углом до 90°, см. Фиг.1, 2, 3, 4.

На отбортованные вверх отверстия полотна тарелки 3 раструбом насаживают паровые патрубки 1 и закрепляют изнутри по торцу отбортовки точечной сваркой 4, далее монтируют к тарелке колпачок 2, выполненный в виде цилиндрического зубчатого стакана, который закрепляют на полотне средством, выполненным в виде лепестков 6 путем надреза половины ширины перемычки 5, высота перемычек составляет 4-5 толщины полотна тарелки, Надрез половины ширины перемычки под углом 10-12 осуществляют так, чтобы конец надреза был внутри щелевого отверстия 7 полотна тарелки 3. Лепестки 6 под полотном тарелки отогнуты под углом до 90°.

В вертикальном корпусе тепломассообменного колонного аппарата устанавливают одну над другой колпачковые тарелки, имеющие один или несколько переливных патрубков. С верха тепломассообменного колонного аппарата подают жидкость, которая перетекает с одной колпачковой тарелки на другую, сверху вниз по переливным патрубкам. При этом уровень жидкости на тарелке должен быть выше уровня прорезей зубьев колпачка, но ниже верхнего торца парового патрубка. Газ (либо пар) направляют с низа колонного аппарата вверх, он проходит через паровые патрубки 1, дробится зубьями контактных элементов и барботирует через слой жидкости на тарелке. При этом происходит тепломассообмен между газом (либо паром) и жидкостью.

В заявляемом контактном элементе колпачковой тарелки полностью открыто проходное сечение парового патрубка, так как патрубок раструбом насажен на отбортованное вверх отверстие полотна тарелки и закреплен изнутри по торцу отбортовки точечной сваркой. Средство, с помощью которого закрепляют колпачок, предотвращает разбалансировку и вылет его из гнезда крепления. Как показали испытания, конструкция контактного элемента надежна.

Таким образом, совокупность признаков заявляемого объекта позволяет упростить конструкцию контактного элемента колпачковой тарелки, снизить трудоемкость его изготовления, увеличить надежность конструкции и улучшить в целом работу колпачковой тарелки.

Контактный элемент колпачковой тарелки, включающий паровой патрубок, колпачок, выполненный в виде цилиндрического зубчатого стакана, отличающийся тем, что паровой патрубок раструбом насажен на отбортованное вверх отверстие полотна тарелки и закреплен изнутри по торцу отбортовки точечной сваркой, а колпачок закреплен в полотне тарелки средством, выполненным в виде лепестков, путем надреза половины ширины перемычек попарно соединенных зубьев на противоположных сторонах колпачка под углом 10-12° так, чтобы конец надреза был внутри щелевого отверстия полотна тарелки, при этом лепестки отогнуты под полотном тарелки под углом до 90°.

Десорбер // 2452557

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к конструкциям установок для взаимодействия систем газ (пар) - жидкость, предназначенных для процессов абсорбции, ректификации, промывки газов, и может найти применение в химической, нефтехимической, газовой и в других смежных отраслях промышленности.

Контактное устройство // 2436613

Изобретение относится к конструкциям контактных тарелок для массообменных аппаратов и может быть использовано в химической промышленности, гидрометаллургии и других отраслях промышленности.

Клапан для контактной тарелки // 2432193

Тарелка для распределения жидкости и пара // 2404837

Изобретение относится к устройству для распределения жидкости и пара для использования в переливных сосудах с двумя сопутствующими фазами. .

Способ перелива жидкости по тарелкам колонного аппарата в процессе массообмена между паром и жидкостью // 2372965

Изобретение относится к процессам массообмена в тарельчатых колонных аппаратах и может быть использовано в таких отраслях, как химическая, нефтеперерабатывающая, нефтехимическая, пищевая промышленность.

Контактная тарелка для массообменных аппаратов // 2372131

Изобретение относится к области химического машиностроения, а именно к массообменным тарелкам, и может найти применение в колонных аппаратах для проведения массо-теплообменных процессов ректификации, дистилляции, абсорбции в химической и смежных с нею отраслях промышленности.

Тарелка для контактирования газа и жидкости // 2355456

Изобретение относится к тарелке для контактирования газа и жидкости, горизонтально установленной в нормально вертикальной колонне. .

Переливное устройство контактной тарелки и контактная тарелка // 2342181

Изобретение относится к конструкции контактных устройств тарельчатых абсорбционных, ректификационных и других тепломассообменных аппаратов, оснащенных переливными устройствами, и может быть использовано в химической, газовой, нефтехимической, пищевой, энергетической, горнорудной и смежных отраслях промышленности.

Парожидкостные контактные тарелки и способ их применения // 2331453

Изобретение относится к массо- и теплообменным колоннам, в частности к парожидкостным контактным тарелкам, используемым в массо- и теплообменных колоннах. .

Колонна с контактным устройством тарельчатого типа // 2482898

Изобретение относится к аппаратам колонного типа для проведения массобмена в системе пар(газ)-жидкость с контактными устройствами тарельчатого типа и предназначено для процессов ректификации, абсорбции и может быть применено в газовой, нефтяной, нефтехимической и других отраслях промышленности

Тарелка с многочисленными сливными стаканами // 2495700

Изобретение предназначено для массообмена. Тарелка с многочисленными сливными стаканами для массообменной колонны содержит зону массообмена и множество сливных стаканов для сбора и слива текучей среды из зоны массообмена каждого из сливных стаканов, выполненного в виде канала для потока текучей среды. Канал ограничен парой боковых стенок и торцевой стенкой, соединяющей боковые стенки, так что каждая торцевая стенка каждого сливного стакана прикреплена к по меньшей мере одному продольно проходящему надставочному элементу. Сливной стакан и надставочный элемент вместе имеют общую ось, которая представляет собой отрезок хорды поперечного сечения колонны. Каждый надставочный элемент прикреплен к торцевой стенке соответствующего одного из сливных стаканов и простирается от нее для образования единой опорной структуры. Технический результат - увеличение зоны массообмена. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 26 ил.

Тарельчатый аппарат, колонна с этим аппаратом и способ его использования // 2502548

Изобретение относится к тарельчатому аппарату, к колонне с этим аппаратом и к способу его использования. Парожидкостный контактный тарельчатый аппарат содержит тарелку с участком подачи текучей среды и с участком перемещения текучей среды, сливной стакан, сообщающийся с участком перемещения текучей среды тарелки. Средства увеличения импульса потока текучей среды содержат выталкивающие клапаны, расположенные на участке перемещения текучей среды тарелки. Средства изменения направления перемещения потока текучей среды и импульса от направления вдоль тарелки на направление через сливной стакан содержат изменяющую направление перегородку, установленную во входном отверстии сливного стакана. Сливной стакан имеет верхнюю часть и нижнюю часть. Нижняя часть имеет наклон наружу, верхняя часть является более вертикальной, а изменяющая направление перегородка имеет нижний край, который заканчивается по существу на уровне области перехода между верхней и нижней частями внутренней стенки сливного стакана или выше этой области. Изобретение обеспечивает повышение производительности тарельчатого аппарата. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 37 ил.

Устройство для контактного взаимодействия газа и жидкости // 2505334

Изобретение предназначено для контактного взаимодействия газа и жидкости. Контактная тарелка содержит переливные желоба с нижней пластиной, включающей неразрывную часть, выполненную в виде тонкого листа металла, и разрывную часть, выполненную в виде, по меньшей мере, одного отдельного выбиваемого участка и предназначенную для ее удаления за счет приложения усилия с целью создания одного или большего количества отверстий, служащих для прохождения через них текучей среды. Технический результат: обеспечение эффективного контакта газа и жидкости. 8 з.п. ф-лы, 8 ил., 4 пр.

Устройство для очистки жидкости и газа // 2534776

Изобретение относится к тепло- и массообменным устройствам и может быть использовано для осуществления процесса катализа, абсорбции и ректификации в колонных аппаратах химической, нефтеперерабатывающей, пищевой отраслях промышленности. Устройство для очистки жидкости и газа состоит из колонного аппарата с тарелками перекрестного тока, переливными порогами, снабженными съемными капсульными колпачками. Капсульные колпачки на каждой последующей тарелке расположены со смещением в шахматном порядке по отношению к предыдущей. Каждый колпачок имеет сквозные отверстия круглой формы с уменьшающимся диаметром от основания колпачка к вершине с общим свободным сечением от 40% до 45%. На каждом колпачке расположена насадка в виде колец из трикотажного материала, включающего полиакрилонитрильную нить, содержащую ионы металла, с объемным модулем петли, равным 110-120, и поверхностным модулем петли 3-3,5, расположенных по высоте капсульного колпачка с зазором не менее 1-3 толщины кольца друг относительно друга и к стенке капсульного колпачка и дополнительного кольца, установленного с натяжением по вершине капсульного колпачка. Технический результат: повышение эффективности тепломассобменных процессов. 5 ил., 1 табл.

Контактная тарелка для массообменной колонны // 2572961

Изобретение предназначено для массообмена. Контактная тарелка для массообменной колонны содержит полотно тарелки для приема на нем потока жидкости, при этом указанное полотно тарелки имеет множество отверстий для прохождения сквозь них поднимающегося пара и множество клапанных крышек, при этом каждая указанная клапанная крышка установлена над соответствующим одним из указанных отверстий и имеет центральный участок, расположенный на расстоянии от указанного полотна тарелки и над соответствующим отверстием, и по меньшей мере одну направляющую лопатку, проходящую в боковом направлении и вниз от указанного центрального участка к указанному полотну тарелки для отклонения по меньшей мере части пара, поднимающегося сквозь соответствующее отверстие, к указанному полотну тарелки. По меньшей мере некоторые из указанных клапанных крышек имеют пару ножек, проходящих от противоположных концов указанного центрального участка к указанному полотну тарелки, и пару панелей. Каждая указанная панель проходит между соответствующей одной из указанной пары ножек и указанной направляющей лопаткой для отклонения части пара, поднимающегося сквозь соответствующее отверстие, в направлении указанного полотна тарелки. Технический результат: простота конструкции клапанной тарелки и легкость ее установки на тарелке, увеличение производительности тарелки. 5 н. и 26 з.п. ф-лы, 15 ил.

Многопоточная контактная тарелка // 2599400

Изобретение относится к контактным устройствам, используемым в колонных массообменных аппаратах при больших жидкостных нагрузках, в газовой, нефтяной, химической и нефтехимической промышленности, в частности к переливным многопоточным тарелкам. Многопоточная контактная тарелка содержит основание с контактными элементами и переливными коробами, снабженными гидрозатворными устройствами, боковые стенки которых перфорированы вырезами различной конфигурации. Гидрозатворные устройства в нижней части снабжены конусными рассекателями. Технический результат: увеличение производительности и диапазона устойчивой работы тарелки. 1 ил.

Распределительная тарелка для газа и жидкости, реактор, оборудованный такой тарелкой, и применение такой тарелки // 2603674

Изобретение относится к области реакторов с неподвижным слоем катализатора, в частности к распределительной тарелке для циркулирования газа и жидкости в виде прямотока. Распределительная тарелка включает пластину, имеющую множество отверстий и служащую опорой для полых труб, расположенных перпендикулярно пластине, причем над каждым отверстием пластины установлена труба с идентичным этому отверстию поперечным сечением, при этом множество отверстий расположены по периферии каждой трубы внутри описанной окружности, центр которой совпадает с центром трубы и радиус которой меньше или равен 1/3 самого короткого расстояния, разделяющего две соседние трубы, и единственный отклоняющий элемент расположен под каждой трубой, где отверстия и отклоняющий элемент, относящиеся к каждой трубе, расположены так, чтобы придавать вращательное движение смеси газ/жидкость под каждой трубой. Изобретение обеспечивает гомогенное распределение жидкости и газа. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 12 ил.

Экстрактор колонного типа с регулярной противоточной насадкой // 2640525

Изобретение относится к конструкциям экстракторов колонного типа с противоточной регулярной насадкой. Экстрактор колонного типа с регулярной противоточной насадкой включает корпус, штуцера ввода исходного сырья и растворителя, штуцера вывода рафинатного и экстрактного растворов, штуцера ввода вспомогательных технологических потоков, коллекторы ввода диспергируемых тяжелой и легкой фаз, устройства для определения границы раздела фаз, сопряженные с корпусом экстрактора опорные решетки, на которых размещают пакеты регулярной противоточной насадки, при этом каждый пакет регулярной противоточной насадки изготавливают из соприкасающихся между собой металлических чередующихся плоских просечных и гофрированных просечных листов, установленных вертикально и параллельно друг другу с образованием свободных каналов и скрепленных с помощью горизонтальных шпилек, проходящих сквозь соосные отверстия металлических чередующихся плоских просечных и гофрированных просечных листов и фиксируемых гайками, просечки металлических чередующихся плоских просечных и гофрированных просечных листов выполняют в форме ромба с шириной b и высотой h, причем h>b, ввод исходного сырья и растворителя в экстрактор колонного типа осуществляют по одному из четырех вариантов в зависимости от их плотности и расхода. Технический результат - снижение металлоемкости конструкции. 10 з.п. ф-лы, 6 ил., 6 табл.