Газораспределительное устройство

 

(i i! 682260

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.02.76 (21) 2324361/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М, Кz.

В 01 J 8/44

Государственный комитет ло лелем изобретений и открытий

Опубликовано 30.08.79. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 30.08.79 (53) УДК 66.096.5 (088.8) (72) Авторы изобретения Л. И. Крупник, P. 3. Адинберг, В. В. Дильман, P. М. Литвиненко и В. Н. Олейник (71) Заявитель (54) ГАЗОРАСПPЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВ

sin (L; K — sin (L, т К) — > + sin (L>K)

cos (L,. К) — cos (LLK) (2) F (1 — cos (Е К)1

Изобретение относится к аппаратурному оформлению химическ и и нефтехимической промышлен ности и может применяться в крупногабаритных каталитическихаппаратах со стационарным и псевдоожижен- 5 ным слоями, например в производстве аммиа ка, мета нала, высших спиртов и,др.

Известно газараспределительное устройство, представляющее собой перфори рован:ный стакан, при нцип действия которого за- 10 ключается в диспергировании потока на струи с .различной ориентацией в пространстве (1).

Измерения полей скорости в сечениях непосредственно после этого газораспредели- 15 тельного устройс гва свидетельствуют о том, что,в кольцевом п ростра нстве между стаканами распределителя и аппарата возникают циркуляционные токи газа, обуславливающие паленую,неравномерность потока на 20 входе в реакционную зону.

Наиболее близким по технической сущности является газораспределительное устройство, включающее набор неравновеликих канцентричеоких обечаок (2). 25

Однако отмечается громоздкость и значительное гидравлическое сопротивление, обуславлен ное наличием решеток и зер нистого слоя.

Целью изобретения является обеспечение 30 равномерного распределения газового потока в сечениях за газ р ред устройством.

Эта цель достигается тем, что газораспределительное устройство снабжено перфорированным стаканом, установленным коаксиально обечайкам, и направляющими элементами в виде торцовых дисков, причем соотношение свободных сечений торцовой и боковой поверхностей стакана равно

fò sin (L>K) iо (K) (1)

Уо F li(K) где /, и t„- — свободное сечение торцовой и соответственно боковой поверхностей;

L — длина пе1рфарирова нного стакана;

F — нормированная площадь расп,ределителя;

/о, 1 — модифицированные функции

Бесселя нулевого и первого порядка;

К в параметр перфорированного стакана, а;радиусы обечаек определяются согласно уравнению

682260 где R; — нормированный радиус обечайки;

L, †нормированн длина обечайки.

Параметр перфорирова н ного стакана вычисляется методом графического решения следующих уравнений:

=-,/б sin(I К), (3)

1, (К)

2 1+у, +У1 — V — — Х

1 и 1 — у и

1 —

X р1п

pip (К) ((F 1) cos (LpK) — 1 — Э (4) где еб — — 0,61 — коэффициент сжатия струи;

rp — вспомогательная функция К. величина К может изменяться в пределах

К 0,02 — 1,0.

Обечайки обуславливают изменение направления, радиальных газовых .струй,,вытекающих через боковую степку перфорированного стакана, а диски препятствуют перетокам .газа из предыдущего в последующий кольцевой зазор между обечайками.

При рекомендова н ных геометрических параметрах устройство обеспечивает равномерное поле скоростей газового потока.

На чертеже показано газораспределительное у стройство.

Газорасцределительное усвройство содержит перфорированный стакан 1, коаксиальные обечайки 2 и торцовые диски 3. Газораспределительное устройство установлено в аппарате 4 с центральным штуцером 5 для ввода газа.

Устройсрво работает следующим образом.

Газ через штуцер 5 диаметром Ро вводится в перфорированный ста ка н того же диаметра, откуда по мере движения газа происходит его раздача как в,радиальном напра влении через боковую поверхность, так и в п родольном направлении через торец.

Радиально движущиеся газовые струи вследствие тормозящего действия обечаек 2 и торцовых дисков 3 разворачиваются в продольном направлении и, смешиваясь между собой и с потоком, выходящим через торец стакана, образуют однородное течение на выходе из газораопределительного устройства.

В конкрепной задаче расчета геометрических параметров газораспределительного устройства, когда, известны диаметры аппарата D и выходного штуцера Dp, следует принимать длину перфорирова н ного ста кана Li,— — (0,5 — 1,0)Кр, живое сечение боковой поверхности 16= 0,05 — 0,15 (5 — 15% ), количество обечаек n=4 — 8, высоту обеча4 ек L;= —. Ьр (i=1,2, ... и), а затем по

l и уравнениям (1) и (2) вычислить свободное сечение торца стакана и радиус обечаек.

Внутренний диаметр каждого торцового диска d; может выполняться в пределах диаметра перфорированного стакана до диаметра соответствующей диску обечайки Р;. Предпочтительным диаметром диска

10 является величина б4=D„ i.

Равномерное распределение газового потока на входе.в реакционную зо ну IIpoMbIIIIленных аппаратов увеличивает эффективность технологических процессов на 15—

15 30%.

Формула изобретения

Газораспределительное устройство, включающее набор неравновеликих концентрических обечаек, установленных с понижением к центру, отлич а,ющееся тем,что, с целью обеспечения, равномерного распределения, устройство снабжено перфорированным стаканом, у становлен ньдм коаксиалыно обечайкам, и направляющими элементами в виде торцовых дисков, причем соотношение свободных сечений торцовой и боковой поверхностей стакана,раано

Ут sin (LpK) 1о (K)

30 бб 1 1д (K) sin (1.;К) — sin (L, <.K)

К вЂ” д д + .;„(;„,-)

cos (L,. д К) — cos (L!K)

50 Р (1 cos (ХрК)) (2) где R, — нормированный радиус обечайки;

L; — нормированная длина обечайки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Головачевский Ю. А. «Оросители и форсун ки окрубберов химической п ромышлен ности», 1967, с. 99.

2. Патент Англии № 1188595, кл. F 4Х, 60 22.04.70. оо где 1 и /б — свободное сечение торцовой и соответственно боковой поверхностей;

3о д р — длина перфорированного стакана;

I — нормированная площадь раси р едел и тел я;

Ip, I> — модифицированные функции

40 Бесселя нулевого и первого порядка;

К вЂ” параметр перфорированного стакана, а радиусы обечаек определяются согласно

45 уравнению

682260

Составитель H. Цетович

Корректоры: В. Дод и Т. Добровольская

Редактор О. Филиппова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1799/8 Изд. No 529 Тираж 877 Подписное

ЕЕГ10 «ГЕоиск» 1осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5