Контактная тарелка

Контактная тарелка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

ВОI DЗ(30

Государственный комитет

СССР оо делам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 05.09.79. Бюллетень Х 33 (53) УДК 66.048. .375 (088.8) Дата опублик(ванин описания 5.09.79 (72) Авторы изобретения

Э. И. Левданский, И. И. Гавриле икова, Л. И. Карпович и Г. М. Яковлев

Гродненское производственное объединение «Лзот» им. С. О. П ритьщкого (71) Заявитель (54) КОНТЛКТНЛЯ TAPEËКЛ

Изобретение относится к устройствам для взаимодействия газа (пара) с жидкостью и может быть использовано в устройствах абсорбции и ректификации, работающих по принципу прямоточного взаимодействия фаз в зоне контакта.

Известен массообменный аппарат, состояший из корпуса с размещенными внутри него контактными тарелками в виде полотна, на котором жестко закреплены цилиндрические контактные патрубки, имеющие в верхней части отбойные устройства, а в нижней — многолопастные завихрители. Подвод жидкости в зону контакта осушествляется по питательным трубкам или через щели (1).

Известна контактная тарелка, содержащая полотно с жестко закрепленным на ней контактным патрубком с отбойным устройством в верхней и многополостным завихрителем в нижней части. Ниже полотна установлена коническая вихревая камера, состоящая из полых V-образных лопастей, установленных радиально, жестко прикрепленных к полотну тарелки и заглушенных снизу.

Жидкость на тарелке через отверстия в ней сообщается с внутренней полостью лопастей (2).

Недостатком конструкции этой тарелки является неравномерность распределения капель распыливаемой жидкости по элементам, что снижает эффективность массообмена. К недостаткам приведенных конструкций следует отнести и то, что диаметр контактных патрубков ограничен 150 мм и поэтому на тарелке необходимо устанавливать большое количество элементов, а это, в свою очередь, приводит к увеличению металлоемкости аппарата, стоимости изготовления и усложнению конструкции. Применение элементов диаметрами выше 150 мм приводит к увеличению толщины пленки жидкости и тем самым к возрастанию уноса жидкости и снижению эффективности контакта фаз.

В то же время контактные элементы диаметром меньше 150 мм могут занимать не более 20% площади полотна тарелки. поэтому несмотря на высокие рабочие скорости в патрубках IO — 20 м(сек, скорость по сечению аппарата будет равна всего 2 — 4 м/сек.

Целью изобретения является усовершенствование конструкции контактной тарелки, 683760 увеличение производительности и повы1пение эффективности, снижение металлоемкости и упрощение изготовления.

Сущность изобретения заключается в том, что контактный патрубок в средней части выполнен с продольными тангенциальными щелями, направление которых совпадает с направлением газожидкостного потока, и снабжен сливными карманами, выполненными в виде пластины, являющейся продолжением стенки щели с полудугой в верхней части, направленной к стенке патрубка.

На фиг. 1 показана предлагаемая тарелка; на фиг. 2 — разрез А — А фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б фиг. 1.

Контактная тарелка состоит из полотна

1 с жестко закрепленным на нем контактным патрубком 2, имеющим отбойник 3 в верхней части и многолопастной завихритель 4 в нижней части. В средней части патрубка по высоте имеются продо;IbHI lp тангенциальные щели 5 со сливнычи карманами 6, выполненными в виде пластины, являющейся продолжением стенки щели с полудугой, в верхней части направленной к стенке патрубка. Щели выполнень1 так, что их направление совпадает с направлением вращения газожидкостного потока. Ниже полотна тарелки установлен- коническая вихревая камера, состоящая из полых криволинейных лопастей 7, установленных с зазором и тангенциально к сечени1о контактного патрубка и заглушенных сниз загл шкой 8, а сверху внутренней полостью лопастей, соединенных с уровнем жидкости на тарелке. Жидкос ь с тарелки на тарелку перетекает по переливным трубкам 9.

Устройство работает следующим образом

Газ (пар) с нижележащей тарелки проходит между полыми криволинейными лопастями 7 вихревой камеры и приобретает вращательное движение. Жидкость по полым лопастям 7 поступает с полотна 1 вышележащей тарелки, эжектируется закруче1гным газовым потоком, диспергируется на мелкие капли и вместе с газом попадает в контактный патрубок 2. Газожидкостный Iloток на входе в контактный патрубок Ilpoходит многолопастной завихритель 4 и приобретает еще большее вращение. Жидкость в поле центробежных сил отбрасывается на стенку патрубка, по которой движется вверх в виде пленки, достигнув тангенциальных щелей 5 проходит через них и стекает по стенке сливного кармана 6 на полотно тарелки. Часть жидкости, проскочившая тангенциальные щели, отделяется от газа, попав в зазор между патрубком 2 и отбойником 3 и стекает на полотно тарелки, откуда по переливным трубкам 9 поступает на нижележащую тарелку. Газ проходит через центральные отверстия отбойника и направляется на вышележащую тарелку. Массообмен между газом и жидкостью происходит как на поверхности капель жидкости, так и на поверхности турбулизованной пленки жидкости.

Таким образом. наличие тангенциальíblx щелей со сливными карманами в средней части контактного патрубка и отбойника в верхней обеспечивает надежную двухступенчатую сепарацию жидкости пр любом диаметре патрубка и б(льших нагрузках как по жидкости, так и по газу. Применение одного элемента на тарелке, вместо многоэлементной конструкции, снимает проблему равномерности распределения жидкости по элементам, а следовательно, дает возможность вместо распылительной камеры с V-образными лопастями, установленными радиально, применять вихревую камеру с полыми криволинейными лопастями, установленными тангенциально, эффек1ивность массообмена в которых значительно выше. Так как единичный контактный патрубок расположен по центру тарелки и может занимать плошадь до 70%, то при скорости газа в натрубке 10 — 20 м/сек, скорость по сечению аппарата составит 7 в 14 м/сек, что в несколько раз выше, чем в известной контактной тарелке, и Hd порядок выше, чсм в широко применяемых аппаратах с ситчатыми и колпачковыми тарелками.

25

Фор,мула изобретения

1. Контактная тарелка для взаимодействия газа (пара) с жидкостью, содержащая полотно, с жестко закрепленным на неM контактным патрубком с отбойным устройством в верхней части и многлопастным завихрптелем в нижней и с установленной под полотном конической вихревой камерой, оТ.øчающаяся тем, что, с целью увеличения эффективности массообмена и производительности тарелки, контактный патрубок в средней части выполнен с продольными тангенциальными щелями, направление которых совпадает с направлением газожидкостного потока, и снабжен сливными карманами. выполненными в виде пластины, являющейся продолжением стенки 1цели с полудугой в верхней части, направленной к стенке патрубка.

Многократное взаимодействие жидкости с газом при распылении жидкости на вы5 ходе из внутренней полости криволинеиных лопастей вихревой камеры, интенсивное диспергирование жидкости в самой камере при стесненных условиях прохождения газожидкостного потока через многолопастной за10 вихритель, при ударе капель о стенку контактного патрубка и при движении турбулизованной пленки жидкости по стенке обеспечивает высокую эффективность массообмена предлагаемой контактной тарелки.

159

683760

Фиг. Ю

Риг. 2

Составитель А. Сондор

Редактор Л.Курасова Техред О. Луговая Корректор Н. Степ

Заказ 5175/3 Тираж 877 Подписное

ЦН ИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2. Тарелка по п. 1, отлича ощаяся тем, что вихревая камера выполнена из полых криволинейных лопастей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 182108, кл. В 01 D 3/30, 1964.

2. Авторское свидетельство по заявке № 2304832/26 с приоритетом от 30 декабря

1975 г.