Тарелка для тепломассообменных аппаратов

 

Союз Советск их

Социалистических .

Респубпик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 602203 (22) Заявлено 25.09.78 (2! ) 2688212/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 25.03.80. Бюллетень № 11

Дата огубликовання описания 05.04.80

Гавудэрстэвввмй вамвтвт

ССгр аа делам изобретений в втермткй

М. Ш. Валеев, A. Ш. Дехтерман, В. Ф. Кондратьев, И. А. Александров и Г. К. Зиберт (72) Авторы изобретения

Производственное объединение Горькнефтеоргсинтез н Всесоюзный заочный политехнический институт (7l) Заявители (54) ТАРЕЛКА ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЪ|Х

АППАРАТОВ

Изобретение относится к внутреннему устройству массообменных аппаратов, конкретно, к контактным тарелкам тепломассообменных аппаратов, предназначенных для использования в химической и нефтяной промышленности при проведении абсорбции, десорбции, ректификации.

Известна массообменная тарелка, у которой контактные элементы для прохождения газа, находящиеся на основании, расположены под углом к горизонту; сливные перегородки выполнены без гидравлических затворов, а над сливными карманами установлены сепарационные отбойники (насадка) !1). .Основание тарелки выполнено таким образом, что скорость поступающего на тарелку, газа (пара), имеет составляющую, направленную в сторону слива жидкости, вслед. ствие чего осуществляется инжекция жидкости на полотне тарелки и частично из сливного кармана, в результате чего расход жидкости в зоне контакта может быть увеличен.

Недостатком тарелки является то, что ее площадь используегся нерационально— под сливными карманами отсутствуют контактные элементы, вследствие чего производительность тарелки ограничивается границей захлебывания .обычной тарелки.

При достижении определенной скорости газа (napa) жидкость не успевает сливаться из кармана и начинает накапливаться на тарелке, в результате чего происходит заброс жидкости на вышележащую тарелку (захлебывание) .

Для исключения захлебывания ограничивают расходы жидкости, газа или увеличивают диаметр тарелок, площади переливных карманов и расстояния между тарелками, что приводит к увеличению габари в аппарата. о основному авт. свнд. № 602203 известна тарелка для тепломзссообменных ап.паратов, включающая основание с контактными направленными элементами для прохода газа (пара), переливное устройство с расположенной под ним разделительной пластиной, и сепарацнонные отбойники.

Увеличение производительности данной тарелки достигается тем, что разделительная пластина под переливным устройством установлена на расстоянии относительно корпуса аппарата н нижней кромки пере722549

И

1$ кости венно, энергозатраты.

Формула изобретекия

3 ливного устройства, а также основания тарелки, причем под разделительной пластиной расположены дополнительные контактные элементы, например, клапанного типа.

Таким образом, вся площадь тарелки используется рационально (2).

Недостатком является то, что при работе тарелки, особенно при низких нагрузках по газу, наблюдается провал жидкости в контактных элементах, расположенных непосредственно под сливным устройством, изза чего снижается эффективность действия тарелки.

Кроме того, конструкция массообменной тарелки не уменьшает гидростатический уровень в переливном устройстве, и соответственно, расстояние между тарелками в массообменном аппарате.

Цель изобретения — увеличение эффективности работы тарелки, при сохранении ее производительности, путем исключения провала, сокращение расстояния между тарелками в массообменном аппарате, преимущественно при низких нагрузках по газовой фазе.

Поставленная цель достигается тем, что пластина снабжена установленным под ней козырьком, прикрепленным одним концом к корпусу аппарата и перекрывающим 10 — 90 ь площади пластины.

Наличие защитного козырька, перекрывающего 10 — 900 0 площади разделительной пластины, позволяет исключить провал жидкости на тарелке, так как между основанием тарелки и козырьком образуется канал с узким сечением, площадь которого меньше суммарной площади контактных элементов, защищенных козырьком.

Поэтому, прн прохождении газов (паров} на выходе из канала узкого сечения создается разряжение, и сюда устремляется жидкость из перелнвного устройства. Образующаяся газо-жидкостная смесь выталкивается с большой скоростью нз канала на основание тарелки, в результате чего полностью исключается провал жидкости на тарелке. При этом из-за наличия зоны пониженного давления в канале узкого сечения устанавливается низкий уровень жидкости в переливном устройстве, что позволяет уменьшить расстояние между тарелками в массообменном аппарате.

На фиг. 1 схематически изображена массообменная тарелка, общий вид; на фиг. 2— то же, вид сверху.

Предлагаемая массообменная тарелка состоит из основания 1 с расположенными на нем KoHTBKTHblMB элементами 2, сливной перегородки 3, крепящейся к корпусу аппарата 4, которые образуют переточный канал 5, вертикальной пластины 6, крепящейся к сливной перегородке 3 посредством резьбового соединения, разделительной пласзе

33

49

4 тины 7, расположенной на расстоянии от корпуса аппарата 4, основания тарелки 1 и нижней кромки сливной перегородки 3. При этом разделительная пластина 7 крепится к вертикальной пластине 6 при помощи плас-» тины 8 резьбовым соединением; что позволяет перемещать разделительную пластину

7 по высоте аппарата, защитного козырька 9, жестко укрепленного на корпусе аппарата 4.

Между защитным козырьком 9 и разделительной пластиной 7 образуется канал 10 для прохода жидкости; между защитным козырьком 9 и основанием тарелки 1 образуется канал 11 для прохода газа (пара), вертикальная пластина 6 и разделительная пластина 7 образуют канал 12 для прохода жидкости.

Благодаря наличию резьбового крепления вертикальной пластины 6 и разделительной пластины 7 в зависимости от жидкостной нагрузки, можно регулировать сечения каналов 10 и 12 для прохода жидработает следующим обраТарелка зом.

Газ (vap), поднимающийся снизу колонны, проходит через свободное сечение основания тарелки 1 и взаимодействует с жидкостью, прн этом происходит процесс тепломассообмена.

При выходе газа (пара) из канала 11, происходит понижение давления в канале

10 за счет эффекта инжекции. Жидкость из переточного канала 5 поступает в зону пониженного давления в канале 10. Газожидкостная смесь параллельным потоком поступает на основание тарелки 1 одновременно подхватывая жидкость из канала 12.

При перекрытии защитным козырьком менее 10 и более 900 0 площади разделительной пластины практически исчезает эффект инжекции в зоне между разделительной пластиной 7 и основанием тарелки 1.

Таким образом, использование защитного ковырька, укрепленного на корпусе аппарата между разделительной пластиной и основанием тарелки и перекрывающего 10—

900 0 площади разделительной пластины, позволяет не только увеличить эффективность работы тарелки, посредством устранения провала жидкости через контактные элементы (создание эффекта инжекции), но и уменьшить расстояние между тарелками, в результате чего уменьшается высота аппарата, сокращается металлоемкость и, соответстТарелка для тепломассообменных аппаратов по авт. свид. ¹ 602203, отличающаяся тем, что, с целью увеличения эффективности работы тарелки при сохранении ее производительности путем исключения про722549

5 5 б 8 7 2

Фиг. f

Ф .З

Составители А. Соидор

Техред К. Шуфрич Корректор Ю. Макаренко

Ти раок 809 Полни«кое

ЦН И И ПИ Государетвеииого комитета СССР ио делам изобретений и открыпим

3.ИЭЗо, -Моекаа, Ж вЂ” Зо, Рауаккаа аао д. 4Ф

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород ул. Проектааи, 4

Редактор А. Долннн

Заказ 495 вала, сокращения расстояния между тарелками в массообменном аппарате, преимущественно при низких нагрузках по газовой фазе, пластина снабжена установленным под ней козырьком, прикрепленным одним концом к корпусу аппарата, и перекрывающим 10 — 907 площади пластины. ь

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ПНР ¹ 62259, кл. 12а, 5, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 602203, кл. В 01 D 3/20, 1975 (прототип).