Колпачковая тарелка
Иллюстрации
Реферат
КОЛПАЧКОВАЯ ТАРЕЛКА, содержащая горизонтальную перегородку, на которой размещены газовые патрубки, колпачки и переливные устройства, отличающаяся тем, что, с целью увеличения эффективности за счет наличия нескольких зон контакта, нижний торец каждого газового патрубка снабжен цилиндрическим стаканом, установленным внутри него, при этом верхняя внутренняя боковая кромка стакана срезана заподлицо с поверхностью газового патрубка на угол 6-10° к вертикали, а цилиндрический стакан снабжен соосно установленным в нем переточным патрубком с кольцевым карманом и трубками, соединяющими его с указанным патрубком, который верхним открытым торцом соединен с колпачком.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1263271 А1
tsg 4 В 01 Р 3 20
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3869008/31-26 (22) 18.03.85 (46) 15.10.86. Бюл. № 38 (71) Сибирский ордена Трудового Красного
Знамени технологический институт (72) Н. А. Войнов, В. Ф. Харин, В. А. Марков, Г. П. Кабанов, И. М. Мусиенко и Н. А. Николаев (53) 66.048.375 (088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР № 210085, кл. В 01 D 3/26, 1969.
Основные процессы и аппараты химической технологии / Под ред. Ю. И.Дытнерского, М.: Химия, 1983, с. 114 — 116. (54) (57) КОЛПАЧКОВАЯ ТАРЕЛКА, содержащая горизонтальную перегородку, на которой размещены газовые патрубки, колпачки и переливные устройства, отличающаяся тем, что, с целью увеличения эффективности за счет наличия нескольких зон контакта, нижний торец каждого газового патрубка снабжен цилиндрическим стаканом, установленным внутри него, при этом верхняя внутренняя боковая кромка стакана срезана заподлицо с поверхностью газового патрубка на угол 6 — 10 к вертикали, а цилиндрический стакан снабжен соосно установленным в нем переточным патрубком с кольцевым карманом и трубками, соединяющими
его с указанным патрубком, который верхним открытым торцом соединен с колпачком.
1263271 сРигГ
ВНИИПИ Заказ 546!/4 Тираж 663 Подписное
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Изобретение относится к химической технологии, в частности к аппаратам для проведения тепло- и массообменных процессов в системе пар (газ) — жидкость, и может быть применено при реконструкции колпачковых колонн.
Целью изобретения является увеличение эффективности тарелки за счет наличия нескольких зон контакта.
На фиг.1 изображена тарелка, общий вид; на фиг.2 — сечение А — А на фиг.1.
Пленочно-колпачковая тарелка состоит из корпуса 1, горизонтальной перегородки 2, на которой установлены переливное устройство 3 и контактное устройство 4. Контактное устройство 4 состоит из газового патрубка 5, колпачка 6. В нижний торец газового патрубка 5 установлен цилиндрический стакан 7, верхняя внутренняя боковая кромка 8 которого срезана заподлицо с поверхностью газового патрубка 5 на угол
6 — 10 в вертикали, а в цилиндрический стакан 7 соосно установлен переточный патрубок 9, который в нижней части посредством трубок 10 соединен с кольцевым карманом 11, а верхним открытым торцом 12— с колпачком 6. Между внутренней поверхностью цилиндрического стакана 7 и карманом 11 выполнен кольцевой зазор 13 для формирования жидкостной пленки.
Пленочно-колпачковая тарелка работает следующим образом.
Жидкость через переливное устройство 3 поступает на горизонтальную перегородку 2 и, заполняя ее, поступает в переточный патрубок 9 и трубки 10. После этого заполняет кольцевой зазор 13 кармана 11, и, сформировавшись там в виде жидкостного кольца, подхватывается паром (газом), поступающим снизу, транспортируется по внутренней поверхности цилиндрического стакана в виде тонкой жидкостной пленки. Г!ри этом происходит интенсивный тепло- и массообмен за счет большой поверхности контакта фаз и турбулизации жидкостной пленки. На выходе из цилиндрического стакана 7 жидкостная пленка поступает на срезанную боковую кромку 8 и плавно без .разбрызгиваА
10 ния и срыва перетекает на внутреннюю поверхность газового патрубка 5 и транспортируется паром (газом) по его внутренней поверхности. При этом также происходит интенсивный тепло-. и массообмен. На выходе из газового патрубка 5 жидкостная пленка смешивается с жидкостью, расположенной на перегородке 2, а пар (газ), барботируя через слой жидкости на перегородке, уходит на вышележащую тарелку. Перетекание жидкости с тарелки на тарелку обеспечивается переливными устройствами 3.
Таким образом, создание дополнительной поверхности контакта и турбулизации фаз, по причине взаимодействия пара (газа) не только при барботировании, но и при тран15 спортировании жидкости в виде пленки по внутренней поверхности цилиндрического стакана и газового патрубка, за счет наличия цилиндрического стакана, верхняя внутренная боковая кромка которого срезана защ подлицо с поверхностью газового патрубка на угол 6 — 10 к вертикали и в котором соосно установлен переточный патрубок, в нижней части соединенный посредством трубок с кольцевым карманом, а верхним закреплен с колпачком, увеличивает эффективность до 0,7 — 0,8. Увеличение эффективности уменьшает количество тарелок в аппарате, увеличивает их производительность, повышает качество выпускаемого продукта, снижает потери ценного сырья.
При угле 6 — 10 происходят наименьшие потери напора, а следовательно, энергозатрат.
При угле менее 6 начинают возрастать энергозатраты (увеличивается коэффициент полноты удара), а также усложняется выполнение среза на стакане.
При угле более 10 также резко увеличиваются энергозатраты (увеличивается коэффициент полноты удара), кроме того, происходит образование пристенного пограничного слоя, который приводит к срыву и разрушению жидкостной пленки в капли. Массообмен в каплях идет значительно слабее чем в жидкостной пленке, что ведет к снижению эффективности тарелки.