Контактное устройство для тепломассообменных аппаратов

Контактное устройство для тепломассообменных аппаратов

Реферат

 

(19)SU(11)773999(13)A1(51)  МПК ⁵    _B01D3/30(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ

Изобретение относится к области тепломассообменных устройств, применяемых в колонных аппаратах для процессов абсорбции, десорбции, ректификации и других, и может быть использовано в газовой, нефтяной, газоперерабатывающей, нефтехимической промышленности. Известно контактное устройство, содержащее основание, расположенные на основании цилиндрические патрубки с каналами для подвода жидкости, внутри патрубков жестко установлены завихрители, а над ними расположен съемник жидкости. Эти устройства имеют узкий диапазон работы по газу. Известно контактное устройство, включающее основание с контактным патрубком, снабженным расположенной в его нижней части обечайкой, установленной на расстоянии от основания, и клапаном, выполненным в виде цилиндра с горизонтальной перегородкой, установленной в верху цилиндра. Однако в этом устройстве возрастает гидравлическое сопротивление. Целью изобретения является снижение гидравлического сопротивления. Цель достигается тем, что горизонтальная перегородка прикреплена к нижнему краю цилиндра и установлена в обечайке. Целесообразно клапан выполнять с направляющими центробежными каналами, расстояние между цилиндрической обечайкой и основанием должно быть равно или больше высоты направляющих каналов клапана. На чертеже представлен продольный разрез устройства. Устройство содержит цилиндрический патрубок 1, размещенный на основании 2 с отверстием 3 для прохода газа, расположенным соосно с цилиндрическим патрубком. В отверстии 3 под основанием 2 размещен цилиндрический клапан 4 с горизонтальной перегородкой-донышком 5 и направляющими центробежными каналами 6 и 7. Для ограничения подъема клапан снабжен кольцом 8. Кольцо 8 является также уплотнительным, так как при поднятом клапане препятствует проскоку газа в зазор между колпачковым клапаном 4 и основанием 2. Клапан 4 размещен соосно в цилиндрической обечайке 9, перекрывающей в опущенном состоянии клапана его центробежные каналы. Обечайка 9 крепится к основанию 2 дистанционными направляющими 10. В нижнем положении клапан 4 ограничивается фиксаторами 11. Для предотвращения перекоса клапана он снабжен ползуном 12 и направляющей 13. Для предотвращения вращения клапан 4 может быть снабжен фиксатором 14. В верхней части патрубка устанавливается каплесъемник 15. Устройство работает следующим образом. При малых нагрузках по газу клапан 4 опущен и устройство работает как провальная тарелка: газ проходит через зазор между клапаном 4 и основанием 2 и через направляющие центробежные каналы 6 и 7, при этом происходит массообмен (контакт) между жидкостью и газом. При дальнейшем увеличении нагрузок по газу напор газа запирает жидкость в зазоре между клапаном и патрубком, и она переливается через края клапана на его донышко, газ, проходящий через направляющие центробежные каналы в цилиндре клапана, интенсивно контактирует с жидкостью, а в дальнейшем в закрученном виде поступает в патрубок 1, где сепарируется от жидкости, которая затем стекает на основание через зазор между клапаном и каплесъемником 15. Оставшаяся жидкость стекает через клапан 4. При дальнейшем увеличении потока газ поднимает клапан 4, проходя через центробежные каналы в клапане, и инжектирует из зазора между патрубком 1 и клапаном 4 жидкость, закручивая ее в патрубке. При этом происходит интенсивный контакт между газом и жидкостью и их разделение за счет центробежных сил с последующим отделением жидкости с помощью каплесъемника. Изобретение позволяет за счет перераспределения газового потока, т. е. направления его через все поперечное сечение клапана, снизить гидравлическое сопротивление контактной ступени примерно на 30% , а следовательно, и снизить высоту разделительных колонных аппаратов и энергетические затраты на разделение. Ожидаемый экономический эффект от внедрения предложенного устройства на одном аппарате промысловой обработки газа составит порядка 2000 рублей. (56) Патент США N 3345046, кл. 261-79, 20.06.66. Авторское свидетельство СССР N 204977, кл. В 01 D 3/30, 27.07.66.

Формула изобретения

1. КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ, включающее основание с контактным патрубком, снабженное расположенной под ним обечайкой, установленной на расстоянии от него, и клапаном, выполненным в виде цилиндра с горизонтальной перегородкой, отличающееся тем, что, с целью уменьшения гидравлического сопротивления, горизонтальная перегородка прикреплена к нижнему краю цилиндра и установлена в обечайке. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что клапан выполнен с направляющими центробежными каналами. 3. Устройство по пп. 1, 2, отличающееся тем, что расстояние между обечайкой и основанием равно или больше высоты направляющих каналов клапана.

РИСУНКИ

Рисунок 1