Контактная тарелка
Иллюстрации
Реферат
Г. П. Солонаха, В. И. Ванук, И. И. Влриенхова
О. С. Чехов, Г. Я. Рудов, B. И. Кувнедов, А. и. Иахортов, А. П. Шарапов и К. В. Шукав
Московский ордена Трудового Красного знамени институт / химического машиностроения и Северодонецкое производственное объединение Азот" (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54)КОНТАКТНАЯ ТАРЕЛКА
Изобретение относится к аппаратурному оформлению тепло-массообменных процессов в системах пар(газ) - жидкость, а именно к контактным устройствам,способным эффективно работать при повышенных нагрузках по газу
5 и жидкости.
По основному авт. св. 11В 291118. известна контактная тарелка, используемая для проведения тепломассообмен10 ных процессов, в частности процессов абсорбции и ректнфикации. Эта тарелка состоит иэ приемного и сливного карманов и Основания, на котором методом штамповки изготовлены ряды просечек, Каждая из просечек выполнена в виде язычка. Просечки расположены параллельно приемному и слнвному порогам и в соседних рядах открываются в противоположных направления.Тарелка секцнокирована вдоль потока жид- . кости вертикальными перегородками.
При работе устройства жидкость перемеШается по полотну тарелки за счет разностей уровней у приемной и сливной перегородок (1 )
Однако такая контактная тарелка при больших жидкостных нагруэкаас и. значительной длине кути жидкостного потока в результате наличия градиента жидкости начинает работать неравномерно (у приемной перегородки наблюдается провал жидкости, а вблизи сливного кармана ее укос), что влечет эа собой снижение эффективности контактной тарелки в целом.
Цель изобретения — повышение пропускной способности тарелки по жидкости и эффективности ее работы, Укаэанная цель достигается тем,что в коитактной тарелке части отогнутых: под углом к основанию тарелки просечных элементов, открываюшнеся в сторону сливного кармана, дополнительно отогяуты вверх относительно плоскостей просечных элементов.
Такая отгибка части каждого просечного элемента позволяет получить
865308 дополнительную составлюощую скорости газа, направленную в сторону сливного кармана, Относительно простое усовершенствование просечек, которые при се,рийном. производстве изготовляются методом штамповки, не ведет к увеличению стоимости контактной тарелки, однако, как показали экспериментальные исследования, возникновение гори- !ф зонтальной составляющей газа при наличии отогнутых частей на просечках приводит к увеличению пропускной способности тарелки по жидкости на 4050Х. Одновременно на полотне тарелки уменьшается обратное перемешивание жидкости, что дает повышение общей эффективности, На фиг. 1 изображена общая схема контакткэй тарелки; на фиг, 2 — то же, вид в аксонометрии; на фиг. 3 — отдельный элемент, вид сверху; на фиг.
4 — сечение А-A на фиг, 3; на фнг. 5— вид Б на фиг, 4; на фиг, 6 — разрез
В-В на фиг, 4.
И
Контактная тарелка включает основание !, снабженное прорезями 2, язычковыми или прямоугольными просечками 3 и вертикальными перегородками 4. Имется приемный 5 и сливной 6 карманы.
Просечка имеет отогнутый к основанию тарелки на угол 0|, просечной элемент 7, часть просечного элемента 8, отогнутую вверх относительно его плос,кости на угол Ъе
Предлагаемая тарелка работает сле» пующим образом, Жидкость поступает на тарелку из приемного кармана, а газ проходит через жидкость в виде струй встречного направления. Газовые струи и создаваемые ими направленные потоки жидкости интенсивно взаимодействуют друг с другом, Это приводит к активному вихреобраэованию, Резко возрастают относительные локальные скорости взаимодействующих фаз, и складываются условия для интенсивного массо обмена, Основной газо (паро} жидкостной зв поток перемещается но полотну тарелки
s сторону вертикальных секционирующнх перегородок, ударяется о иих, в результате происходит сепарация газа от капель и брызг жидкости. Газ поступает 55 на вышележащую тарелку. Йидкость ça счет использования определенной кинетической энергии газовых паровых). струй в результате отгибки части просечных элементов перемещается к сливному карману, где происходит ее дегаэация, и, осветленная, она поступает на нижележащую тарелку.
Наличие горизонтальной составляющей скорости rasa обеспечивает увеличение пропускной способности тарелки по жидкости до 50Х а более равномерное распределение жидкости по полотну тарелки позволяет увеличить производительность тарелки по газу (пару) на 15-20Х. Кроме того, на предлагаемой конструкции тарелки уменьшается обратное перемешивание жидкости,что обеспечивает увеличение общей эффективности разделения.
Отмеченные достоинства бьщи подтверждены экспериментальным исследованием, проведенным на системе воздухвода в лотковой колонне 350xl200 мм иа тарелках равного свободного сечения 7,8Х. Тарелки имели следующие размеры прямоугольных просечек: ширину основания 925 мм, размер язычка 925 мм, угол отгибки просечкн к полотну тарелки и 30, угол боковой ьтгибки просечкн изменялся от 15 до 45О.
Сопоставительное исследование уноса с предлагаемой конструкции тарелки и с известной показалийчто IIpH межтарельчатом расстоянии 450 мм предельный уиос жидкости, равный 10Х, на известных тарелках наступает при скорости газа 2,3 м/с, в то время как на . предлагаемой конструкции при угле Р
- 20"эта скорость составила 2,7 и/с .
Исследования также показали,что известная конструкция была работоспособна до нагрузок по жидкости иа еди.ницу длины слива 1. аа50 матч, так как при дальнейшем увеличении нагрузки наблюдался высокий гидравлический градиент по длине пути жидкости от приемного к сливному карманам. На предлагаемой конструкции резкого возрастания гидравлического градента не наб алось (даже при нагрузках 1й
1 йо F/÷I тарелка равотала устойчиво.
Формула изобретения
Контактная тарелка по авт, св.
8 291718, отличающаяся тем, что, с целью повышения пропускной способности тарелки по жидкости и эффективности ее работы, части отог865308
Фиг. 4
Фиг ,А нутык под углом к основанию тарелки просечных элементов, открываюшиеся в сторону сливного кармана, дополнительно отогнуты вверх относительно плоскостей просечных элементов.,©
Источники информации принятые во внимание при экспертиэе
1. Авторское свидетельство СССР з Ф 29l7t8, кл. В Ol D 3/30.
ВНИБПИ Заказ 79)6/9
Тираж 709 Подписное
Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4