Струйная тарелка для тепломассообменных аппаратов

Струйная тарелка для тепломассообменных аппаратов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СТРУЙНАЯ ТАРЕЛКА ДЛЯ ТЕ1ШОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ, содержащая полотно с контактными элементами, установленное на опорных балках, расположенных параллельно направлению движения жидкостного потока, и снабженное наклонными секционирующими отбойниками, отличающаяс я тем, что, с целью повьшения эффективности работы тарелки и пропускной способности ее по газу (пару) путем равномерного распределения газового (парового) потока в мектар ельчатом пространстве, опорные балки выполнены в виде коробов, именщих открытые торцы и вьшолненных в сечении в виде профиля трубы Вентури с удлиненной горловиной. (2

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИН

„„ЯУ„„1142132

4(51) В 01 0 3 22.)(,Ф . Р г -. 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3676554/23-26 (22) 15. 12.83 (46) 28. 02.85. Бюл. У- 8 (72) В.Г.Кацашвили, K. В.Зелинский, В.И.Шейнман, В.Г.Назаров, Ю.Ч.Лебедев и 10.В.Фроловнин (71) Восточный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский углехимический институт (53) 66.048.375(088.8) (56) 1. Скобло А.И., Трегубова И.А

Молоканов Ю.К. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. N., "Химия", 1982, с. 238.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 129184, кл. В 01 D 3/22, 1960 (прототип). (54) (5.7) СТРУЙНАЯ ТАРЕЛКА ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ, содержащая полотно с контактными элементами, установленное на опорных балках, расположенных параллельно направлению движения жидкостного потока, и снабженное наклонными секционирующи- ми отбойниками, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения эф. фективности работы тарелки и пропускной способности ее по газу (пару) путем равномерного распределения газового (парового) потока в межтарельчатом пространстве, опорные балки выполнены в виде коробов, имеющих открытые торцы и выполненных в сечении в виде профиля трубы Вентури с удлиненной горловиной.

С"

1142132

Изобретение относится к конструкциям тарелок для взаимодействия газа (пара) и жидкости и может найти применение в тепломассоабменных аппаратах для проведения процессов 5 абсорбции, ректификации, дистилляции и др.

Известны струйные тарелки, полотна которых снабжены контактными элементами, выполненными в виде клапанов, просечек, лепестков и т.п. 11).

Недостатком тарелок данного типа является низкая эффективность работы вследствие однонаправленного движения взаимодействующих фаз в 15 зоне контакта и малого времени пребывания жидкости на тарелке.

Наиболее близкой по технической сущности к .предлагаемой конструкции является струйная тарелка, содержа ., щая полотно, изготовленное из листоваго материала с прорезями и снабженное наклонными секцианирующими отбойниками. Наличие наклонных ,секционирующих отбойников уменьшает брызгоунос жидкости, увеличивает время пребывания ее на тарелке, а также служит дополнительной зоной контакта фаз, повьш ая тем самым эффективность работы этих тарелок. По- ЗО лотно тарелки обычно устанавливается на опорных балках, расположенных параллельно направлению движения жидкостного потока(2 .1.

Недостаток известной конструкции 35 заключается в следующем, При высоких скоростях газа (пара), .особенно на тарелках, имеющих большую длину полотна, основная масса газа (пара) за счет направленнаго движения соби- 40 рается в конце тарелки вблизи слива,в результате чего давление газа (пара) в конце тарелки становится выше, чем в начале. В свою очередь это приводит к неравномерности распределения45 газовой фазы в межтарельчатом прост-. ранстве, и как следствие, к уменьшению эффективности работы и пропускной способности тарелок в аппаратах большого диаметра. 5Q

Цель изобретения — повышение эффективности работы тарелки и пропускной способности ее по газу (паpy) путем равномерного распределения газового (пароваго) потока в меж"55 тарельчатом пространстве.

Поставленная цель достигается тем, что у струйной тарелки для тепломассоабменных аппаоатов, содержащей полотно с контактными элементами, установленное на опорных балках, расположенных параллельно направлению движения жидкостного потока, и снабженное HBKJIQHHbIMH секционирующими отбайниками, опорные балки выполнены в виде коробов, имеющих открытые торцы и выполненных в сечении в виде профиля трубы Вентури с удлиненной горловиной.

Наличие профилированных в. виде трубы Вентури с удлиненной горлови— ной Eop050Bq соединяющих своими от— крытыми торцами начальную и конечс ную зоны над тарелкой позволяют газу за счет разности статических давлений пео емещат ь ся с наименьшими гидравлическими потерями из области повышенного давления в область с пониженным давлением, чта обеспечивает равномерность распределения газового (парового) потока в сечении аппарата„ а следовательно., и повышение эффективности и пропускной способности тарелок по газу (пару).

На фиг. 1 представлена, струйная тарелка, продольный разрез; на. фиг.2 — опорная балка в изометрии на фиг.3 — разрез А-A на фнг.1 (B изометрии).

Струйная тарелка для теплоыассообменных аппаратов включает полотно 1 с контактными элементами 2, наклонные секционирующие отбойники 3, перегородку ч и переливкой карман 5, В качестве контактных элементов могут быть испбльзованы .пластины, клапаны, чешуйки, просечно-вытяжной лист и т д, Полотно 1 установлено на опорных балках б, выполненных в виде коробов, имекицих открьпь е торцы и oGpaзующчх в сечении:профиль трубьн

Вентури с удлиненной горловиной. Боковые стенки 7 по торцам балок 6 целесообразно выполнять со скосом.

Тарелка работает следующим обра-. зомм.

Жидкость поступает на полотно из переливнаго кармана 5, увлекается газовым (паровым) потоком, проходящим с большой скоростью через контактные элементы 2, диспергируется на капли и газожидкостный поток ударяется а первый отбойник 3. Отсепарированная жидкость,< текает на полотно тарелки, снова подхватыва1142132

Йтся восходящим наклонно потоком газа и сепарируется на следующем отбойнике. Процессы диспергирования жидкости н ее сепарации повторяютcH MHo1 ократно 9 пока жидк ocTb не попадет в переливкой карман 5, а из него на няжерасположенную тарелку.

Основная часть газового потока, проходящеro через тарелку, вследствие его направленного ввода попадает в пространство, расположенное над конечным участком тарелки и над переливным карманом 5. В результате этого статическое давле- 1$ ние газа (пара) в конце тарелки повышается по сравнению с. начальным участком. Часть газового потока перемещается по полым опорным балкам 6, выполненным. в виде коро- 20 бов, в зону располоn, ííóþ над начальным участком тарелки, и только потом поднимается на вышерасположенную ступень контакта. Этим достигаУ ется и:-рераспределение газового пото-25 тока в межтарельчатоы пространстве, исключается уплотненная зона в конц тарелки и обеспечивается равномерность работы всех участков тарелки. При этом на тарелке достигается благоприятная гидродинамическая обстановка.

Проверка работы струйной тарелки проводилась на опытном стенде.

В колонне стенда диаметром 3000 мм устанавливалось три тарелки с межтарельчатым расстоянием 400 мм. Свободное сечение полотна, изготовленного - з просечно-вытяжногО листа, состав ляло 0,216 м /м . На тарелках устанавливались с интервалом 200 мм отбойники жалюзийного типа. В сопоставимых условиях исследовались настоя— щая конструкция и струйная тарелка по прототипу с одинаковыми геометрическими размерами. Исследование гидродинамики проводилось на системе вода †возд, а эффективности работы— при десорбции аммиака из водного раствора воздухом. Скорость газа изменялась от 1,7 до 5 м/с в расчете на рабочее сечение тарелки, а плотность орошения в пределах 14-57 м /м ч

В результате исследований была установлено, что предлагаемая конструкция позволяет, избегать образования уплотненной зоны в конце та— релки, и тем самым, практически искюпо-„ чить неравномерность распределения газовой фазы по сечению тарелки.

Исключение неравномерности распределения газового (парового) по ока в межтарельчатом пространстве позволило увеличить эффективность работы тарелки на 20Х за счет выравнивания скорости газа (пара) по сечению ког онны, и как следствие, обеспечения работоспособности всех отбойников, а так- . же повысить на 26Х пропускную способность тарелки по газу (пару),за счет снижения уноса жидкости.

1142132

Заказ 595/7

Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент"(, г. Ужгород, ул. Проекч ная, 4

Составитель В.Тарасов

Редактор Л4Авраменко Техред C,Иигунова Корректор О.Тигор