Тарелка ректификационных аппаратов
Патент 548286
Авторы
Тарелка ректификационных аппаратов
Иллюстрации
Реферат
п 548286
ОПИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.04.75 (21) 2125623/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 28.02.77. Бюллетень № 8
Дата опубликования описания 21.03.77 (51) М Кл г В 01D 3/28
В 01D 3/32
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.048.375 (088.8) (72) Авторы изобретения
Н. И. Мирмов и Е. Д. Гельфанд (71) Заявитель (54) ТАРЕЛКА РЕКТИФИКАЦИОННЪ|Х АППАРАТОВ
Изобретение относится к устройствам для разделения жидких двух- или многокомпонентных систем на отдельные компоненть|, которое осуществляют обычно в ректификационных аппаратах, эффективность работы которых в значительной мере определяется конструкцией основного элемента — ректификационной тарелки.
Известна тарелка ректификационных BIIIIaратов, представляющая собой решетку, состоящую из ряда параллельных труб, присоединенных к коллекторам для подвода и отвода теплоносителя. Конструкция тарелок позволяет осуществлять дополнительный подвод (или отвод) тепловой энергии к обменивающимся фазам. Однако такие тарелки имеют следующие недостатки: сложность и громоздкость конструкции, обусловленные необходимостью иметь к каждой тарелке систему подвода и отвода теплоносителя; сложность монтажа, ремонта и обслуживания; сложность регулирования температурного режима на каждой тарелке в отдельности; необходимость затрат энергии на прокачку теплоносителя по трубам, образующим решетку тарелки; трудность применения в качестве теплоносителя воздуха.
Цель изобретения — улучшение эксплуатационных качеств и ликвидация расхода энергии на прокачку теплоносителя.
Для этого полые трубки заглушены с обоих концов и содержат капиллярную структуру, причем один конец каждой трубки выведен за пределы тарелки. Кроме того, полые трубки выполнены прямоугольного сечения.
На фиг. 1 дан вид тарелки в плане; на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 3— разрез по Б — Б на фиг. 2.
Тарелка состоит из герметичных труб 1, которые заглушены с двух концов корпуса аппарата 2, в котором крепятся герметичные трубы, и фланцев 3. Внутри герметичных труб имеется капиллярная структура 4, выполненная из металлокерамики или из нескольких слоев мелкой сетки, или образованная нанесением продольных рисок на внутренней стенке трубы.
Для лучшей транспортировки теплоносителя из конденсаторного участка трубы к испарительному внутрь герметичной трубы по ее продольной оси помещается транспортный фитиль 5, выполненный из сетки или металлокерамики.
Транспортировка пара в герметичной трубе осуществляется по паровому каналу 6, транспортировка жидкости от конденсаторного конца к испарительному — по капиллярной структуре 4 и транспортному фитилю 5.
Работа тарелки осуществляется следую30 щим образом.
548286
1О
20
Например, для лучшего разделения двухкомпонентной смеси требуется подвод тепла к обменивающимся фазам на и тарелке.
В этом случае к концам герметичных труб 1 тарелки, выведенным наружу корпуса аппарата 2 подводится тепловая энергия, например, с помощью электрообогрева.
Подвод тепла к концам труб вызывает кипение теплоносителя, которым они заполнены. Образующийся при кипении пар от испарительных участков труб 1 по паровому каналу 6 поступает к конденсаторным участкам, образующим решетку тарелки, на которой протекает процесс массообмена. Здесь он конденсируется, отдавая тепло конденсации находящейся на тарелке жидкости, и по капиллярной структуре 4, а также по транспортному фитилю 5 снова, за счет капиллярного давления, возвращается к испарительным концам труб, где процесс повторяется.
В случае необходимости отвода тепла с тарелки участки труб внутри аппарата становятся испарительными, т. е. кипение теплоносителя происходит в этих участках за счет отвода тепла от обменивающихся фаз. На участках же труб, выведенных наружу, будет протекать процесс конденсации образующихся паров с отдачей тепла, например, наружному воздуху.
В зависимости от температурного режима работы тарелки герметичные трубы, образующие решетку тарелки, могут заполняться теплоносителем со строго определенной температурой кипения, например водой, спиртом, смесями растворителей, фреоном и пр. Количество теплоносителя для заполнения одной трубы составляет около одной трети ее объема.
Предлагаемая конструкция тарелки имеет по сравнению с прототипом следующие преимущества: компактность — отпадает необходимость создания контура циркуляции теплоносителя внутри трубок к каждой из тарелок в отдельности; упрощается монтаж и ремонт; ликвидируются затраты энергии на прокачку теплоносителя внутри трубок; обеспечивается возможность надежно поддерживать строго определенный температурный режим на каждой тарелке путем заполнения трубок, образующих решетку данной тарелки, теплоносителем с заданной температурой кипения; создается возможность эффективно использовать воздух для отвода тепла с наружных концов герметичных труб.
Формула изобретения
1. Тарелка ректификационных аппаратов, представляющая собой решетку, состоящую из ряда параллельно расположенных с зазорами одна от другой полых трубок с теплоносителем, о тл и ч а ю щ а я ся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств и ликвидации расхода энергии на прокачку теплоносителя, полые трубки заглушены с обоих концов и содержат капиллярную структуру, причем один конец каждой трубки выведен за пределы тарелки.
2. Тарелка по п. 1, отличающаяся тем, что полые трубки выполнены прямоугольного сечения.
548286 ь.7> г. j л
Составитель А. Сондор
Техред Л. Гладкова
Редактор T. Пилипенко
Корректоры: Л. Котова н 3. Тарасова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 444/2 Изд. _#_o 221 Тираж 899 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5