Контактная тепломассообменная тарелка

Контактная тепломассообменная тарелка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Яо c оюз,:,-ч и

А%1 ентиc .. . во куя библио, .:...;"ЬА

ОП ИСАНИ Е

tit) 546356

Сова Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.11.74 (21) 2072481/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.77. Бюллетень № 6

Дата опубликования оппсания 17.03.77 (51) М. Кл 2 В Ol D 3/22

Государственный комитет

Совета Министров СССР

Ло делам изобретений и открытий (53) УДК 66.048.375 (088.8) (72) Авторы изобретения А. Б. Тютюнников, В. А. Ярмак, Е. К. Тарынин, Д. А. Гурлянд, И. И. Гельперин, И. А. Адугин, В. Г. Тюгин и М. Т. Банников (71) Заявитель (54) КОНТАКТНАЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННАЯ ТАРЕЛКА

Предлагаемая контактная тарелка относится к массообменным аппаратам для проведения процессов ректификации, абсорбции, теплообмена в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известна жалюзийно-ситчатая тарелка, состоящая из горизонтального ситчатого полотна, на котором в определенном порядке размещены жалюзийно-клапанные элементы для придания наро-газовой фазе направленного движения вдоль полотна тарелки.

Но при больших удельных нагрузках по жидкости, первые по ходу жидкости ряды жалюзийно-клапанных элементов из-за влияния набегающего потока сплошной неаэрированной жидкости не вступают в работу, в результате чего неаэрированная жидкость поступает на перфорированный участок тарелки. На этом участке возникает, как на обычной ситчатой тарелке, градиент уровня жидкости, что приводит к снижению диапазона устойчивой работы тарелки, особенно при больших диаметрах колонных аппаратов.

Известна тарелка для более полного контакта газа с жидкостью, в которой регулируемые жалюзийные элементы расположены в углублениях, выполненных в плоскости тарелки. Однако недостатком этой тарелки является то, что при больших удельных нагрузках по жидкости первые (по ходу жидкости) ряды жалюзийных элементов не вступа|от в работу из-за влияния набегающего потока неаэрированной жидкости: поток жидкости прижимает подвижные пластины к плоскости та5 релки, в результате чего происходит неравномерное распределение газа по ее сечению, что приводит к снижению диапазона устойчивой работы и эффективности действия тарелки.

10 Известна тарелка фирмы Линде, содержащая основание с контактными элементами, выполненными, например, в виде жалюзи и сита, переливное устройство с порогом и сливной планкой, соединенной перфорированной

15 наклонной пластиной с основанием. В результате этого в месте ввода жидкости создается зона пониженного сопротивления для поступающего на тарелку пара (газа), и кидкость хорошо аэрируется, что в значительной степе20 ни уменьшает градиент уровня жидкости на тарелке. Однако недостатками этой конструкции является возможность провала жидкости на перфорированной наклонной пластине при пониженных расходах пара (газа) и увели25 ченный брызгоунос при повышенных расходах пара (газа). Этот брызгоунос возникает на наклонной пластине вследствие пониженного в этой части тарелки сопротивления.

С целью повышения эффективности и рас30 ширения диапазона устойчигой работы тарел546356

3 ки предлагают контактную тепломассообменную тарелку, в которой под наклонной пластиной установлен поддон, нижний конец которого прикреплен к основанию тарелки, а верхний конец расположен выше его уровня, 5 что обеспечивает саморегулирование живого сечения переливного устройства, а следовательно, и всей тарелки, увеличивает эффективность и расширяет диапазон работы тарелки за счет ликвидации возможности провала 10 жидкости и брызгоуноса на наклонной пластине. Целесообразно перфорацию наклонной пластины в предложенной тарелке выполнять в виде расположенных под углом 5 — 10 к плоскости тарелки щелевых диффузоров, обес- 15 печивающих направленное движение газа (пара) вдоль полотна тарелки.

На фиг. 1 показан поперечный разрез предлагаемой тарелки, а на фиг. 2 — вид в аксонометрии.

Тарелка состоит из основания 1, на котором расположены контактные элементы в виде жалюзи 2 и сита 3, переливное устройство с гидрозатвором 4 и сливной планкой 5, соединенной наклонной перфорированной пласти- 25 ной б с основанием 1 тарелки, под наклонной пластиной б установлен поддон 7, нижний конец которого прикреплен к основанию тарелки, а верхний конец расположен выше уровня сливной планки. Перфорация наклонной пла- 30 стины выполнена в виде расположенных под углом 5 — 10 к основанию тарелки щелевых дшрфузоров 8.

Тарелка работает следующим образом.

Неаэрированная жидкость из переливного 35 устройства вышележащей тарелки попадает в гидрозатвор 4 и быстро и полностью аэрируется за счет пониженного давления. При пониженных расходах по газу часть жидкости, проваливаясь через сечение наклонной 40 пластины, скапливается на поддоне 7, образуя гидрозатвор. Таким образом, часть сечения переливной наклонной пластины будет закрыта жидкостью. В связи с этим уменьшится ее живое сечение, т. е. в конечном счете умень- 45 шится живое сечение тарелки в целом, а, следовательно, скорость газа в перфорациях тарелки будет оставаться постоянной, необходимой для нормальной работы тарелки. При повышении нагрузки по газу, скопившаяся на поддоне жидкость вытесняется газом, освобождая для его прохода закрытые ранее;кидкостью направляющие диффузоры наклонной пластины б. Таким образом, происходит увеличение сечения наклонной пластины б, скорость газа в щелях остается постоянной и работа тарелки не нарушается. Следовательно, в процессе работы тарелки при неизбежных колебаниях нагрузок по пару (газу) и жидкости, на тарелках происходит саморегулирование живого сечения. Благодаря стабилизации скорости пара (газа) в сечении тарелки при пониженных расходах по газу наличие поддона предотвращает провал жидкости íа нижележащую тарелку, а при повышенных нагрузках вследствие направленного ввода газа на тарелку через диффузоры наклонной пластины жидкость не поднимается вверх, а проталкивается в горизонтальном направлении практически параллельно плоскости тарелки. Это приводит к существенному уменьшению брызгоуноса, что ведет к повышениIQ эффективности и расширению диапазона устойчивой работы тарелки.

Формула изобретения

1. Контактная тепломассообменная тарелка, содержащая основание с контактными элементами, выполненными, например, в виде жалюзи и сита, переливное устройство с гидрозатвором и сливной планкой, соединенной перфорированной наклонной пластиной с основанием тарелки, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности и расширения диапазона устойчивой работы тарелки за счет ликвидации возможности провала жидкости и брызгоуноса на наклонной пластине, под ней установлен поддон, нижний конец которого прикреплен к основанию тарелки, а верхний конец расположен выше его уровня.

2. Контактная тарелка по п. 1, о т л и ч а ющ а я ся тем, что перфорация наклонной пластины выполнена в виде расположенных под углом 5 — 10 к основанию тарелки щелевых диффузоров.

546356

Составитель С. Баранова

Редактор Л. Новожилова Техред Л. Котова Корректор О. Тюрина

Заказ 331/1 Изд. М 198 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2