Барботажная тарелка для тепломассо-обменных аппаратов

Барботажная тарелка для тепломассо-обменных аппаратов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(и) 8270 90

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сопиалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.07.79 (21) 2798654/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М. Кл.

В 01Р 3/18

В 01D 3/30

Государстввииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.048.375 (088.8) 1 ельникова

I (72) Авторы изобретения С. Е. Глейкин, В. С. Мельников, М. Е. Глейкин, О. В и В. Г. Кацашвили (71) Заявитель

", l (54) БАРБОТАЖНАЯ ТАРЕЛКА

ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ

Изобретение относится к конструкции барботажных тарелок для теплообменных процессов и может найти применение в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и смежных отраслях промышленности. 5

Известна провальная теплообменная тарелка, у которой полотно содержит трубы для отвода и подвода тепла (1).

Недостатком этой тарелки является отсутствие упорядоченного движения потоков 10 газа и жидкости, в результате чего наблюдается неравномерная работа тарелки по сечению аппарата, уменьшается эффективность тепломассобмена и рабочий диапазон. 15

Указанные недостатки частично устранены в тарелке, которая имеет полотно, образованное из параллельных труб для отвода и подвода тепла, снабженных по всей длине ребрами (2). 20

В этой конструкции при рабочих нагрузках жидкость стекает между смежными трубами, у которых кромки ребер сходятся книзу, а газ поднимается между смежными трубами, у которых кромки ребер сходятся кверху, т. е. участки полотна тарелки, пропускающие жидкость и газ, разделены трубами. Такое упорядочение потоков приводит к расширению диапазона рабочих нагрузок, однако ухудшает контакт фаз и ЗО снижает эффективность тепломассопередачи. Особенно сильно указанные недостатки проявляются, когда высота газожидкостного слоя небольшая и тепломассопередача осуществляется вблизи полотна тарелки.

Целью изобретения является повышение эффективности тепломассообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз и саморегулирования свободного сечения тарелки.

Цель достигается тем, что трубы снабжены по всей длине охватывающими их рамками, наклонно установленными к оси каждой трубы с возможностью поворота относительно нее.

В целях улучшения турбулизации потоков газа и жидкости целесообразно рамки выполнять с зубчатыми кромками или гофрированными.

На фиг. 1 изображена тарелка, поперечный разрез; на фиг. 2 — та же тарелка, вид сверху; на фиг. 3 — труба с рамками, продольный разрез.

Полотно тарелки состоит из параллельно расположенных труб 1, которые установлены в корпусе 2 аппарата. Трубы снабжены по всей длине ребрами 3 и охватывающими трубы рамками 4, наклоненными к оси труб. Наклон рамок вдоль труб выполнен в противоположных направлениях для каж827090 дой смежной пары рамок, причем рамки выполнены с возможностью поворота относительно труб, для чего служит шарнирное соединение 5, а кромки рамок выполнены зубчатыми или гофрированными. Благодаря снабжению труб охватывающими их рамками, наклоненными к оси труб в противоположных направлениях для каждой смежной пары рамок, вдоль труб чередуются участки 6 и 7, где расстояние между рамками уменьшается книзу и кверху соответственно.

Работает барботажная тарелка следующим образом.

С вышележащей тарелки поступает жидкость равномерно по всему сечению аппарата. С нижележащей тарелки поднимается газ, который барботирует слой жидкости, образующийся на полотне тарелки. Жидкость стекает на расположенную ниже тарелку через участки 6, где расстояние между смежными рамками уменьшается книзу.

Газ поднимается через участки 7, где это расстояние уменьшается кверху. Таким образом, снабжение труб охватывающими их рамками, наклоненными к оси оребренных труб в противоположных направлениях для каждой смежной пары рамок, приводит к тому, что участки полотна тарелки, пропускающие газ, и участки, пропускающие жидкость, строго чередуются вдоль оребренных труб. Частота смены участков, работаюших на пропуск газа и жидкости, определяется шагом установки рамок. При низких нагрузках по газу рамки образуют с осью труб наименьший угол и свободное сечение тарелки при этом минимально. При увеличении нагрузки тарелки по газу рамки поворачиваются относительно труб, при этом свободное сечение тарелки увеличивается.

Таким образом, при изменении нагрузки тарелки происходит саморегулирование ее свободного сечения.

Выполнение кромок рамок зубчатыми или гофрированными обеспечивает лучшую турбулизацию потоков газа и жидкости и

45 увеличивает поверхность контакта взаимодействующих фаз. Строгое чередование, с требуемой частотой, потоков газа и жидкости вдоль труб обеспечивает увеличение поверхности контакта фаз и эффективности теплообмена. Саморегулирование свободного сечения тарелки при изменении ее нагрузки позволяет расширить диапазон эффективной работы. Использование предлагаемой конструкции для теплообменных процессов в нефтехимической, нефтеперерабатывающей и смежных отраслях промышленности позволит повысить эффективность теплообменных процессов в более широком диапазоне рабочих нагрузок.

Формула изобретения

1. Барботажная тарелка для тепломассообменных аппаратов провального типа, содержащая полотно из параллельно размещенных труб для отвода и подвода тепла и расположенные по всей длине труб ребра, образующие раздельные проходы для жидкости и газа (пара), отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности тепломассообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз и саморегулирования свободного сечения тарелки, трубы снабжены по всей длине охватывающими их рамками, наклонно установленными к оси каждой трубы с возможностью поворота относительно нее.

2. Тарелка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью улучшения турбулизации потоков, рамки выполнены с зубчатыми кромками.

3. Тарелка по п. 1, отличающаяся тем, что рамки выполнены гофрированными.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР № 351557, кл. В 01Р 3/22, 1970.

2. Лвторское свидетельство СССР № 627834, кл. В 01D 3/22, 1975 (прототип).

PLIE. 1

Риг.2

Составитель С. Баранова

Редактор Т. Юрчикова Техред А. Камышникова Корректоры: А. Степанова и Л. Орлова

Заказ 1012/2 Изд. № 365 Тираж 712 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2