Двухслойная тарелка

Двухслойная тарелка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ро764696

Союз Советских

Социалистич еских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 19. 04. 78 (21) 2606511/23-26 с присоединением заявки йо» (23) Приоритет (я)м. кл.

В 01 0 3/32

B 01 0 3/30

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 230980. Бюллетень ¹ 35 (53) УДК 66 048. .375(088.8) Дата опубликования описания 269980

3 . С. Ахунов, 10.A. Арнаутов, И. К. Глушко, Т.И. Зарипср""" и Я.И.Шумов (72) Авторы изобретения (71 ) За яв ител ь (54) ДВУХСЛОЙНАЯ ТАРЕЛКА

Изобретение относится к контактным устройствам тарельчатого типа и может быть использовано для процессов тепломассообмена в химической, нефте-газоперерабатывающей и других 5 отраслях промышленности.

Известна конструкция двухслойной щелевой тарелки, состоящей из двух горизонтальных решеток, установленных одна над другой на расстоянии, 10 соизмеримом с шириной щелей и скреп- ленных между собой фиксирующими планками °

При работе тарелки пар (гаэ) проходит через обе решетки снизу вверх, навстречу потоку жидкости.

Жидкость стекает через щели верхней, а затем нижней решетки, приходя в.контакт с паром 1).

Недостатком известной тарелки 20 является сравнительно узкий диапа- зон устойчивой работы и отсутствие возможности отвода (подвода) тепла в зоне контакта фаз.

Известна также тарелка, выполнен- 25 ная в виде плоских змеевиков иэ теплообменных труб, по которым проходит тепло-(хладо) носитель. Змеевики свернуты в виде спирали или в виде параллельных отрезков труб. Каждая 30 тарелка может быть образована из одного или двух змеевиков, уложенных с зазором один на другой. Для увеличения прочности змеевики могут быть уложены на ситчатые тарелки, на которых возможно проведение процесса тепло-массообмена (2).

При работе данной тарелки процесс массообмена происходит в барботажном слое на ситчатом основании тарелки при противотоке контактирующих фаз.

Недостатками этой тарелки являются одноходовость ее по движению потока тепло-(хладо) носителя, отсутствие возможности изменения (регулирования) свободного сечения; повышенные затраты на монтажно-ремонтные работы, так как в случае повреждения одной из труб змеевика необходимо заменить весь слой или тарелку.

Цепль изобретения — увеличение производительности тарелки и интенсификация процесса за счет расширения диапазона устойчивой работы тарелки.

Поставленная цель достигается тем, что змеевики выполнены из отдельных секций, каждая из которых состоит иэ двух параллельных между собой труб и расположенной над ними допол-i нительной трубы, соединенной с ними

764696 коленами. При этом секции одного

"лоя расположены между секциями другого слоя. Один из слоен тарелки выполнен с воэможностью перемещения "н вертикальном направлении. КоллекTopbl снабжены патрубками, соединяющими их с секциями. Секции обоих слоев тарелки соединены с соответствующими коллекторами при помощи легкораэъемных соединений, позволяющих- производить сборку и разборку тарелок.

Такое конструктивное решение по зволяет увеличить производительность и диапазон устойчивой работы, создавая благоприятные гидродинамические условия для перемешивания контактирующих фаз на тарелке и обеспечивает оптимальные варианты организации съема (поднода) тепла с единицы объема тепло- массообменного аппарата.

Выполнение змеевиков из отдельных секций с возможностью сборки и разборки значительно упрощает монтаж тарелок, их ремонт и обслуживание.

На фиг. 1 показана предлагаемая тарелка в статическом положении, продольный разрез; на фиг. 2 — то же,в рабочем положении; на фиг. 3 — изображена тарелка,вид сверху, на фиг. 4крепление секции к коллектору и кон струкция одной секции.

Тарелка выполнена двухслойной, каждый слой которой состоит из змее- . виков 1 с коллекторами 2. Змееники выполнены в виде секций, кажда.я из которых состоит иэ двух параллельных труб 3 и расположенной над ними дополнительной трубы 4, соединенной с ними коленами 5 (фиг.4). При этом секции одного слоя расположены между секциями другого слоя. Змеевики изготавливаются покомплектно и устанавливаются таким образом, что в обоих случаях тарелки трубы чере дуются между собой. Один слой тарелки выполнен с воэможностью вертикальногО перемещения, другой †жестко закреплен к корпусу аппарата. К змеевикам подвижного слоя закреплены ребра жесткости 6, которые при йомощи фиксаторов 7 соединены со штангами 8.Итанги приводятся в движение механизмом вертикального перемещения любого известного типа.

Для удобства монтажа и демонтажа тарелок коллекторы снабжены специальными патрубками (не показаны), соединяющими их с секциями змеевиков и позволяющими произвести быструю замену-последних при необходимости через люк-.лазы.

Тарелка работает следующим образом.--Пар (газ) проходит через щели обоих слоев тарелки снизу навстречу стекающей сверху жидкости. жидкость стекает через щели верхнего, а затем йижнего слоев тарелки, проходя контакт с паром в обоих слоях. При малых

Таким образом, на тарелке осуществляется процесс тепло-массообмена в оптимальных термодинамических и гидродинамических условиях, обеспечивающих интенсификацию процесса.

Формула изобретения

1.Двухслойная тарелка, каждый слой которой выполнен из змеевика, снабженного коллекторами, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения производительности и интенсификации процесса за счет расширения диапазона устойчивой работы, змеевик выполнен из секций, каждая из которых состоит из двух параллельных труб и расположенной над ними дополнительной трубы, соединенной с ними коленами, при этом секции одного слоя расположены между секциями другого слоя.

65 скоростях потоков жидкость по тарел« ке не эадер>кивается, а с увеличением паро-жидкостных нагрузок, под действием парового потока снизу, на слоях тарелки образуется барботажный слой, где происходит массообмен между кон5 тактирующими фазами. Дальнейшее увеличение скоростей паро-жидкостных потоков приводит к повышению уровня жидкости .и сопротивления тарелки.

Когда перепад давления достигнет определенного заданного значения, срабатывает механизм вертикального перемещения и подвижные змеевики 1 при помощи штанг 7 поднимаются вверх, обеспечивая необходимое живое сечение тарелки. А при уменьшении перепада. данления на тарелке подвиж-. ные змеевики вместе со штангами опускаются вниз, уменьшая ширину щелей между трубками. Таким образом, происходит саморегулирование производительности тарелки в зависимости от перепада давления, обеспечивающее широкий диапазон устойчивой работы контактного устройства. Двухслойность тарелки создает лучшие

25 условия для перемешивания контактирующих фаз, так как между слоями потоки распределены равномерно по всей поверхности, стекающая сверху жидкость раздроблена на более мягкие частицы, которые обладают большей поверхностью контакта (соприкосновения) с паром.

Для осуществления съема (подвода) тепла н зоне контакта фаэ н трубки 3 и 4 змеевиков по коллекторам подается тепло-(хладо)-носитель. Выполнение змеевиков из отдельных секций и их взаимное расположение (секции), позволяет организовать многоходовую протиноточную схему съема тепла, 40 обеспечивающую оптимизацию процесса теплообмена между тепло-(хладо) носителем и рабочей средой в аппарате.

2.Тарелка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что один слой тарелки установлен с возможностью перемещения в вертикальном направлении.

3 .Тарелка по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения монтажа и ремонта, коллекторы снабжены патрубками, соединяющими их с секциями.

764696

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

Р 151672, кл. В 01 0 3/22, 11.12.1961.

5 2.Патент Японии Р 38740, кл. 13 (7), В 01.11 (B01) опублик.

30.09.72.

764696

Г

Составитель A.Ñîíäîð

Редактор Т.Киселева Техред К. Шуфрич Корректор В.Бутяга

Заказ 6863 2 Тираж 809 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП"Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4