Массо-теплообменная тарелка для колонных аппаратов

 

О П И С А Н И Е (и дтт те

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 15.01.76 (21) 2313952/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (ЬЦ М. Кл.

В 01 D Э/28

Государстаеннмй комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений н открытий (43) Опубликоваиоо8.09.77Бюллетеиь Х ЗЗ (53) УДМ 66.048.375 (088.8) (45) Дата опубликования описания 04.10.77

В. П. Михайлов, Я. С -А -Б. Заир-Бек и Г. А, Ткач (72) Авторы изобретения (71} Заявитель (54) МАССОТЕПЛООБМЕННАЯ ТАРЕЛКА ЙЛЯ КОЛОННЫХ АППАРАТОВ

Изобретение относится к маосотеплооб мвнным тарелкам и может найти применение в химической, нефтехимической, пинжвой и других отраслях промышленности при осуаеотвлвнии массотеплообменных пропессов в системах гаэ:(пар) жидкость с подводом тепла в зону контаКта фаз через стенку или его отводом.

Известна прямоточыая массотеплообмеиная тарелка, содержашая обечайку, две труб- ев ные плиты, в которых укреплены трубчатые контактные элементы, и плиту с газовыми патрубкамн f1)

Недостатком известной тарелки является относительно малы поверхность теплопврв- 15 дачи на единицу, объема колонны, и как следствие, малая интенсивность процессов, лимитируемая скоростью подачи (или отвода) тепла в.зону контакта фаз.

Частично интенсифицирует процесс массо- Я передачи массотеплообменная тарелка для колонных аппаратов, включаюшая Обечайку с внутренними переливами, контактные элементы, выполненные в виде вертикально установленных пар пластин, каждая из кото- ол рых образует попеременно открытый гаеожидкостный канал н замкнутую полость дпа теплоносителя. Под пластинами в поперечном по отношению к иим направлении ус. тановлены жидкостные коллекторы со тделями, открытыми в гаэожидкостныв каналы, свпарируютпе4а устройств9, расположенное в ввраней части контактного элемента (2J

Недостатком этой тарелки является низ кая интенсивность процесса массотеплопе рвдачи из-за неполного межфаэного контак» тнрования газа (пара) с жидкостью.

Это связано с твм, что t поперечно установленные жидкостные коллекторы нв обеспечивают равномерной и стабильной подачи жидкости в газожидкостные каналы, в результате чего;часть жидкости сливается

Вкнз по колонне, не вОйдя В м&жфазный кои» такт ка данной тарелке, и, как следствие этого, снижается интенсивность процесса масс Отеплопередачи.

Herb предлагаемого изобретения - обеспечение равномерного и стабильного поступ. ления жидкости в газожндкосткыв каналы.

571? 79

С втой целью жидкостные коллекторы снабжены присоединенными к ним коробами, продольно установленными под каждой полостью для теплоносителя, а короба выполнены со шалями, oTKpbtTbIMH в газожидкостные ка- 5 напы, чтэ обеспечивает равномерное и стабильное поступление жидкости в газожидкостные калчлы, пэдхватывание жидкости потокэм 1 аза (napa) и улучшение межфаэного. контакта газа (napa) с жидкостью, вслед- 10 ствие чего повышается интенсивность процесса массэтеппопередачи.

На фиг. 1 показано устройство тарелки, продольный разрез; на. фиг. 2 - разрез

А-А фиг. 1. 10

Массотеппообменная тарелка содержит обечайку 1 с внутренними переливами 2 и вертикально установленные пары пластин 3.

Для подвода теплоносителя служит патрубок

4 . Пары пластин 3 образуют попеременно 20 открытые газожидкостные каналы 5 для контактирэвания газо (паро) — жидкостной системы и замкнутые полости 6 для теплоносителя. Выступающие над полостями 6 верхние края пластин 3 образуют сепарирую цее 2 устройство 7 дпя отвода жидкости в переливы 2. Переливы 2 заканчиваются коллекторамн 8, снабженными присоединенными к ним коробами 9, продольно установленными под каждой полостью 6 для теплоносителя.

B коробах выполнены швли 10, рткрытые 8 гаэожидкостныв каналы 5. Полости 6 соединены между собой подводящим.11 и отводяшим 12 коллекторами. В полостях 6 установленЬ| перегородки 13, удпянякицив путь теплоносителя по пластине. Соседние тарелки в колонне повернуты одна относительно друо гой на 90 . Между тарелками находится сэпарационное пространство 14. Коллекторы

8 соединяются с коробами 9 посредством патрубков 15.

Массотеппэобменная тарелка работает следующим образом. Парогаээвый поток с ни« жераспэпоженнэй тарелки поступает в ка- 45 напы 5, где захватывae :èèäêîñòü, вытвкаюшую через щели 10 иэ коробов 9, соединенных с коллекторами 8. Благодаря однонаправленному расположению коробов 9 и полостей 6 жидкость, вытекаюшая иэ щелей, га- 1 0 рантированно и стабильно подхватывается потоком газа (пара), в результате чего обеспечивается увеличение межфазного контакте.

Образующаяся паро (газо)-жидкостная смесь движется восходящим потоком в каналах 5. При этом осуществляется межфаэное контактирование перо (гаэо)-жидкостной смеси через пластину 3 с теплоносителем, находяшимся в полости 6. В сепарационном пространстве 14 жидкость отделяется от парогазэвогэ потока и через сепарируюшее устройство 7 поступает в перелив 2, по которому стекает далее в коллекторы 8 нижерасположенной тарелки. Освобожденный эт жидкости парэгазовый поток из сепарационногэ пространства 14 пос тупает в каналы 5 вышервспопоженной тарелки.

Теплэноситель по патрубку 4 подают в подвэцяший коллектор li, а из него - в пэлостЬ 6. Проходя по полостям 6, теплоноситепь отдает (ипи забирает) тепло в зону контакта и далее по отводящему коллектору 12 отводит его иэ колонны.

Наличие коробов, присоединенных к коллекторам, позволяет увеличить поверхность межфазного контакта и интенсифицировать процесс массотеплопередачи на 18-20%.

Формула изобретения

Массотеплэобменная тарелка для колонных аппаратов, включающая обечайку с внутренними переливами, контактные элементы, выполненные в виде вертикально установленных пар пластин, каждая из которых образует попеременно открытый гаэожидкостный канал и замкнутую полость для теплоносителя, жйдкостйыв коллекторы, установленные под пластинами, сепарируюшее устройство, расположенное в вврхнвй части контактного элемента, о т л и ч à ю ш а яс я твм>. что, с целью обеспечения равномерного. и стабильного поступления жидкости в гаэожидкостныв каналы, жидкостные коллекторы снабжены присоединенными к ним коробами, продольно установленными под каждой полостью для теплоносителя, а короба выполнены со щелями, открытыми в газожидкостныв каналы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Рамм В. И. Абсорбция газов, М., "Химия", 1966, с. 399.

2. Авторское свидетельство СССР

34 389804, В 01 4 3/28, 1971, 571279

4 "Л

Составитель С. Баранова

Редактор Л. Курасова Техред А, Демьянова Корректор Л. Небола

Заказ Э l 53/4 Тираж 947 Подписное

UHHHllH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4