Чешуйчато-клапанная тарелка

Изобретение относится к устройствам для осуществления контакта пара (газа) и жидкости в процессах ректификации или абсорбции и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. Чешуйчато-клапанная тарелка для осуществления контакта пара (газа) и жидкости включает карман для приема жидкости, сливную перегородку и основание тарелки с отверстиями и установленными в них плоскими клапанами, ширина крышки которых сужается по направлению к сливной перегородке. На уровне узких частей клапанов располагаются прорези в виде чешуек, проходное сечение которых выполнено в виде кругового сегмента или трапециевидной формы, или в виде язычков, открытая часть которых направлена в сторону направления движения жидкости. Клапаны выполнены с отгибами в сторону полотна тарелки. На полотне тарелки могут быть установлены депарогазаторы из жалюзийного полотна прямоугольной или трапециевидной формы с углом наклона в сторону, противоположную направлению движения жидкости. Технический результат: повышение эффективности контакта фаз при повышенных паровых нагрузках. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для осуществления контакта пара (газа) и жидкости в процессах ректификации или абсорбции и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, реализующих эти процессы разделения смесей.

Известна клапанная тарелка для осуществления контакта пара (газа) и жидкости, включающая карман для приема жидкости, сливную перегородку и основание тарелки с отверстиями и установленными в них пластинчатыми клапанами, ширина крышки которых сужается в направлении к сливной перегородке [Авт. свидетельство № 424574, М. кл. B01D 3/30, B01D 3/18, B01D 53/18]. Сужающаяся в направлении к сливной перегородки (трапециевидная) форма клапанов обеспечивает выход парового потока под углом к общему направлению потока жидкости, чем достигается частичная гидравлическая компенсация прямоточной составляющей скорости парового потока. Вследствие этого при низких и умеренных нагрузках по пару эффективность тарелки существенно выше, чем на прямоточных конструкциях. Недостатком данной конструкции является существенное снижение эффективности контакта фаз при высоких паровых нагрузках, вследствие возрастания скорости пара (газа).

Кроме того, конструкция клапанов имеет плоскую крышку и при работе со средами, склонными к образованию осадка, на основании тарелки образуются отложения, уменьшающие сечение для выхода пара между крышкой клапана и основанием тарелки вплоть до «залипания» клапана и его полного «отглушения».

Помимо этого, при высоких паровых нагрузках, вследствие возрастания скорости пара (газа), с известной клапанной тарелки может происходить унос жидкости на вышележащую тарелку.

Цель изобретения - повышение эффективности контакта фаз при повышенных паровых нагрузках, увеличением проходного сечения за счет прорезей в виде чешуек, открытая часть которых направлена в сторону движения жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что между клапанами трапециевидной формы, расположенными в шахматном порядке, на уровне узких частей клапанов, располагаются прорези в виде чешуек, открытая часть которых направлена в сторону направления движения жидкости. Проходное сечение чешуек выполнено в виде кругового сегмента или трапециевидной формы, или в виде язычков. Таким образом, задействованы глухие зоны полотна тарелки, следовательно, увеличивается проходное сечение для пара (газа), что способствует снижению скорости пара, а также более равномерному распределению по всей площади тарелки. Отличительные признаки предлагаемой конструкции способствуют повышению эффективности контакта фаз при повышенных паровых нагрузках.

С целью предотвращения “залипания” и последующего выключения клапана из работы за счет возможного отложения осадков на основании тарелки, на крышке клапана могут быть выполнены отгибы по направлению к полотну тарелки. В этом случае даже при выпадении осадка на основание тарелки, обеспечивается свободный выход паров из-под клапана, что препятствует «залипанию» и «отглушению» клапана.

С целью предотвращения уноса жидкости паром (газом) на вышележащую тарелку, а так же для повышения эффективности контакта фаз, за счет создания дополнительной поверхности контакта, на полотне тарелки могут быть установлены депарогазаторы из жалюзийного полотна прямоугольной или трапециевидной формы, с углом наклона в сторону, противоположную направлению движения жидкости. Депарогазаторы представляют собой отбойники, изготовленные из жалюзийного полотна, установленные на тарелке под углом от 30 до 60° к основанию.

На фиг.1 приведен общий вид описываемой чешуйчато-клапанной тарелки, на фиг.2 - аксонометрическая проекция выполнения плоского клапана, фиг.3 - аксонометрическая проекция выполнения клапана с отгибами, на фиг.4 - аксонометрическая проекция клапана с прорезью в виде чешуйки с проходным сечением в виде кругового сегмента, на фиг.5 - аксонометрическая проекция клапана с прорезью в виде чешуйки с проходным сечением трапециевидной формы, на фиг.6 - аксонометрическая проекция клапана с прорезью в виде язычка, на фиг.7 - тарелка с депарогазаторами в разрезе, на фиг.8 - депарогазатор прямоугольной формы, на фиг.9 - депарогазатор трапециевидной формы.

Предлагаемая чешуйчато-клапанная тарелка (фиг.1) включает карман для приема жидкости 1, сливную перегородку 2 и основание 3 с отверстиями 4 и установленными в них плоскими клапанами 5, между которыми располагаются прорези в виде чешуек для пара (газа) 6. Клапаны 5, трапециевидной формы, сужающиеся от приемного кармана 1 в сторону сливной перегородки 2, располагаются в шахматном порядке. На уровне узких частей клапанов располагаются прорези в виде чешуек 6, открытая часть которых направлена в сторону движения жидкости.

На фиг.2 приведена аксонометрическая проекция плоского клапана 5, фрагмент основания тарелки 3 с отверстием под клапан 4.

На фиг.3 приведена аксонометрическая проекция клапана с отгибами 7, фрагмент основания тарелки 3 с отверстием под клапан 4.

На фиг.4 приведена аксонометрическая проекция расположения клапана 5 с прорезью в виде чешуйки с проходным сечением в виде кругового сегмента 6.

На фиг.5 приведена аксонометрическая проекция расположения клапана 5 с прорезью в виде чешуйки с проходным сечением трапециевидной формы 9.

На фиг.6 приведена аксонометрическая проекция расположения клапана 5 с прорезью в виде язычка 8.

На фиг.7 изображена тарелка с депарогазаторами 10 в разрезе.

На фиг.8 приведен общий вид депарогазаторов прямоугольной формы 11.

На фиг.9 приведен общий вид депарогазаторов трапециевидной формы 12.

Тарелка работает следующим образом. Жидкость из приемного кармана 1 поступает на основание тарелки 3 и движется по направлению к сливной перегородке 2. Поток пара поступает через прорези в виде чешуек 6 и отверстия 4 в основании тарелки 3 под клапана 5 и, приподнимая их над основанием 3, поступает в слой жидкости, движущейся по основанию тарелки к сливной перегородке 2. Струи пара, выходящие из прорезей в виде чешуек 6 и клапанов 5, направлены перпендикулярно к кромкам чешуек, боковым сторонам клапанов и движению потока жидкости. Таким образом, увеличение проходного сечения для пара (газа) способствует более равномерному распределению потока, что обеспечивает более эффективный контакт фаз при повышенной паровой нагрузке.

Выполнение клапана с отгибами приводит к тому, что даже при отложении слоя осадка на основании тарелки между крышкой клапана и основанием тарелки остается сечение для прохода пара (газа), и выходящие из-под клапана струи пара (газа) препятствуют полному «отглушению» клапана и выключению его из работы.

Установка депарогазаторов из жалюзийного полотна на основании тарелки позволяет предотвратить унос жидкости паром (газом) на вышележащую тарелку, а также повысить эффективность контакта фаз за счет создания дополнительной поверхности контакта.

Список использованной литературы

1. Авт. свидетельство №424574, М. кл. B01D 3/30, B01D 3/18, B01D 53/18.

1. Чешуйчато-клапанная тарелка для осуществления контакта пара (газа) и жидкости, включающая карман для приема жидкости, сливную перегородку и основание тарелки с отверстиями, и установленными в них плоскими клапанами, ширина крышки которых сужается в направлении к сливной перегородке, отличающаяся тем, что на уровне узких частей клапанов располагаются прорези в виде чешуек, проходное сечение которых выполнено в виде кругового сегмента или трапециевидной формы, или в виде язычков, открытая часть которых направлена в сторону направления движения жидкости.

2. Чешуйчато-клапанная тарелка по п.1, отличающаяся тем, что клапана выполнены с отгибами в сторону полотна тарелки.

3. Чешуйчато-клапанная тарелка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что на полотне тарелки могут быть установлены депарогазаторы из жалюзийного полотна прямоугольной или трапециевидной формы, с углом наклона в сторону, противоположную направлению движения жидкости.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области нефтехимического аппаратостроения, а именно, к оборудованию установок для получения нефтяных битумов различных марок путем окисления нефтяного сырья, используемых в различных областях промышленности, а более конкретно для проведения тепломассообменных процессов получения олигомерного битума.

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.

Газожидкостный реактор относится к области технологического оборудования для осуществления газожидкостных процессов и может быть использован в химической, нефтехимической и других областях промышленности.

Изобретение относится к усовершенствованным контактным ступеням для осуществления контактирования пара с жидкостью. .

Изобретение относится к конструкциям контактных устройств для ректификационных и абсорбционных аппаратов. .

Изобретение относится к тарелке массообменной колонны. .

Изобретение относится к технологическому массообменному оборудованию, в частности к промежуточным опорам для удержания слоя сыпучей нерегулярной насадки ректификационных колонн.

Изобретение относится к процессам массообмена в противотоке жидкости и газа в абсорбционных и ректификационных аппаратах с контактными ступенями в виде тарелок или насадок, и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам, которые могут использоваться для мокрой очистки технологических газов от вредных примесей и могут найти применение в энергетике, химической, пищевой, микробиологической и других отраслях промышленности.

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

Изобретение относится к устройству для равномерного разделения потоков текучей среды на потоки в химических аппаратах. Устройство для равномерного разделения жидких потоков текучей среды, в которых, по меньшей мере, одно вещество растворено и/или присутствует в виде суспензии в химических аппаратах, на два или несколько отдельных потоков включает, по меньшей мере, одну пластину с двумя или несколькими отверстиями, которые скруглены или снабжены фаской на входной стороне частичных потоков. Отверстия имеют форму дырок или щелей. Технический результат: уменьшение склонности к образованию отложений. 5 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 пр.

Изобретение предназначено для массообмена и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности. Ситчатая тарелка включает горизонтальное полотно с равномерно расположенными ситами, через которые снизу вверх проходит газовая фаза и сверху вниз жидкая фаза. Горизонтальное полотно формируется из двух скрепленных между собой полотен. Каждое полотно имеет асимметрично расположенные элементы двух видов сит: один элемент сита имеет форму в виде сита-клапана круглой формы, скрепленного с полотном ножками, выдавленными из полотна совместно с ситом-клапаном, другой элемент сита выполнен в виде сита-отверстия круглой формы с габаритным размером, позволяющим вставлять в сито-отверстие с минимальным зазором сито-клапан другого полотна. На верхнем полотне сита-клапаны обращены вниз симметрично ситам-отверстиям в нижнем полотне, а в нижнем полотне сита-клапаны обращены вверх симметрично ситам-отверстиям в верхнем полотне. Технический результат: повышение эффективности контакта фаз, повышение пропускной способности тарелки. 3 ил.

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к реакционным аппаратам, используемым в процессах термического крекинга и висбрекинга нефтяного сырья. Изобретение касается реактора термического крекинга нефтяного сырья, включающего корпус с перфорированными тарелками и с верхней и нижней крышками, снабженными, соответственно, патрубками подвода сырья и отвода продуктов термического крекинга, причем патрубок отвода продуктов термического крекинга связан со съемным трубопроводом, входное и выходное распределительные устройства. Каждая перфорированная тарелка снабжена стойками, расположенными по окружности тарелки, при этом вышеупомянутые тарелки зафиксированы в корпусе посредством выходного распределительного устройства, выполненного в виде перфорированной трубы, установленной на верхней перфорированной тарелке. Технический результат - снижение трудоемкости очистки перфорированных тарелок, упрощение ремонтно-монтажных работ, повышение эффективности работы реактора термического крекинга. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение предназначено для массообмена. Предложены верхняя тарелка с поперечным течением, спаренная с нижней тарелкой с поперечным течением для того, чтобы способствовать взаимодействию между потоками текучей среды в массообменной колонне. Каждая тарелка имеет панель с отверстиями и сливным карманом, по меньшей мере, один из упомянутых сливных карманов содержит стенку, проходящую вниз от панели одной из верхней и нижней тарелок с поперечным течением до уровня ниже панели другой одной из верхней и нижней тарелок с поперечным течением, причем упомянутая стенка соединена с и обеспечивает конструктивную поддержку для обеих упомянутых панелей. Массообменная колонна содержит корпус и открытую внутреннюю область, в которой расположено множество пар горизонтально проходящих верхних и нижних тарелок. Способ поддержки панелей тарелок содержит этапы закрепления верхнего края стенки на панели тарелок вдоль всей или по существу всей хордальной длины стенки и закрепления нижнего края стенки на панели нижележащей тарелки с поперечным течением вдоль всей или, по существу, всей хордальной длины стенки. Технический результат: упрощение конструкции. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 25 ил.

Изобретение относится к тарелке (4) реактора для получения мочевины. Тарелка содержит по меньшей мере одну базовую пластину (10) и множество полых чашеобразных элементов (11, 11А), которые выступают вертикально из базовой пластины (10) вдоль соответственной по существу параллельной оси (А), перпендикулярной базовой пластине (10), и имеют соответствующие по существу вогнутые внутренние полости (17, 37), сообщающиеся с соответствующими отверстиями (15), сформированными в базовой пластине (10). Причем тарелка (4) содержит множество первых чашеобразных элементов (11), которые выступают вниз от нижней стороны (14) базовой пластины (10), и каждый из которых проходит аксиально между открытым верхним концом (21), имеющим отверстие (15), и закрытым нижним концом (22). Каждый первый чашеобразный элемент (11) содержит боковую стенку (23) со сквозными циркуляционными отверстиями (25), размещенными по существу поперечно относительно оси (А) и предназначенными для предпочтительного сквозного течения газообразной фазы и/или жидкостной фазы; и донную стенку (24), которая закрывает закрытый нижний конец (22) и не имеет циркуляционных отверстий. При этом боковая стенка (23) каждого первого чашеобразного элемента (11) имеет первые циркуляционные отверстия (25А) преимущественно для сквозного протекания газообразной фазы и вторые циркуляционные отверстия (25В) преимущественно для сквозного протекания жидкостной фазы, все по существу поперечно относительно оси (А). Первые отверстия (25А) размещены ближе к открытому верхнему концу (21), чем вторые отверстия (25В), и первые отверстия (25А) являются меньшими, чем вторые отверстия (25В). Также предложены реактор для получения мочевины и способ получения мочевины. Изобретение позволяет обеспечить тщательное смешение газообразной и жидкостной фаз и высокий выход мочевины. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области газовой промышленности и может быть использовано для процессов централизованной деэтанизации (частичной стабилизации) поставляемого с промыслов газоконденсатных месторождений нестабильного парафинистого конденсата в ректификационных колоннах, работающих без использования верхнего конденсационного орошения. Способ деэтанизации нестабильного парафинистого конденсата, при котором нестабильный парафинистый конденсат нагревают для питания колонны деэтанизации и деэтанизируют с использованием для орошения колонны деэтанизации ненагретого нестабильного конденсата с низким содержанием парафинов, заключается в том, что колонну деэтанизации оснащают клапанными тарелками, обеспечивающими постоянную загрузку по массе сырья в диапазоне нагрузок по потокам паровой и жидкой фаз от 100 до 50% от максимальной и неизменное качество продуктов деэтанизации - остаточное содержание углеводородов C1-C2 в деэтанизированном конденсате не более 0,8 мас.%, остаточное содержание жидких углеводородов C5+ в газе деэтанизации не более 3 мас.%; при этом дополнительно производят регулируемую добавку в поток питания колонны деэтанизации части потока используемого для орошения колонны деэтанизации нестабильного конденсата с низким содержанием парафинов, обеспечивающую поддержание нагрузок по потокам паровой и жидкой фаз в рабочем диапазоне от 100 до 50% от максимальной при содержании парообразующих компонентов C1-C4 в нестабильном парафинистом конденсате менее 15 мас.%, и поддержание нормируемого содержания парафинов в деэтанизированном конденсате на уровне не выше 4 мас.%. Технический результат заключается в обеспечении производительности процесса деэтанизации нестабильного парафинистого конденсата в ректификационных колоннах без верхнего конденсационного орошения не менее 1,3 млн тонн/год, а также в обеспечении гибкости технологического процесса - сохранении перечисленных показателей на неизменном уровне при деэтанизации сырья различного состава - нестабильного парафинистого конденсата, нестабильного конденсата с низким содержанием парафинов и их смесей в различных соотношениях. 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к массообменным процессам и может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей, химической и других смежных отраслях промышленности при проведении процессов ректификации, отпарки, абсорбции и десорбции. Способ разделения смесей с высоким содержанием жидкофазного продукта с использованием тарельчатой колонны с горизонтально установленными полотнами и вертикально расположенными сливными устройствами тарелок включает ввод в колонну сырья одним или двумя потоками, формирование в колонне ниже уровня ввода сырья двух потоков жидкости, образование в низу колонны восходящего потока пара (газа) путем ввода отпаривающего агента и (или) нагрева и испарения части потоков жидкости, попеременное контактирование потоков жидкости с восходящим потоком пара (газа) колонны на полотнах только своей группы тарелок, транспортирование потоков жидкости до низа колонны путем обхода группы тарелок другого потока жидкости, вывод из колонны продуктов разделения в жидкой и паровой (газовой) фазах, при этом попеременное контактирование потоков жидкости с восходящим потоком пара (газа) осуществляют на полотнах смежных тарелок колонны с образованием паро(газо)жидкостной системы с высокой степенью монодисперсности и высокоразвитой поверхностью контакта фаз с использованием полотен с однонаправленными мелкопросечными элементами, транспортирование потоков жидкости до низа колонны осуществляют только по сливным устройствам тарелок. Технический результат - повышение пропускной способности по жидкости и разделительной способности колонны ниже уровня ввода сырья. 5 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 пр.

Изобретение относится к устройствам для осуществления контакта пара и жидкости в процессах ректификации или абсорбции и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. Чешуйчато-клапанная тарелка для осуществления контакта пара и жидкости включает карман для приема жидкости, сливную перегородку и основание тарелки с отверстиями и установленными в них плоскими клапанами, ширина крышки которых сужается по направлению к сливной перегородке. На уровне узких частей клапанов располагаются прорези в виде чешуек, проходное сечение которых выполнено в виде кругового сегмента или трапециевидной формы, или в виде язычков, открытая часть которых направлена в сторону направления движения жидкости. Клапаны выполнены с отгибами в сторону полотна тарелки. На полотне тарелки могут быть установлены депарогазаторы из жалюзийного полотна прямоугольной или трапециевидной формы с углом наклона в сторону, противоположную направлению движения жидкости. Технический результат: повышение эффективности контакта фаз при повышенных паровых нагрузках. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Наверх