УЗЕЛ ВВОДА ЖИДКОСТИ ИЛИ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ В АППАРАТ Российский патент 1997 года по МПК B01D45/06 B01D3/20 

Изобретение относится к конструктивному выполнению устройств ввода жидкости или газожидкостной смеси в аппарат и может быть использовано в химической, нефтехимической и газовой промышленности в абсорберах для сушки газа, сепарационных и фильтрационных аппаратах.

Известен узел ввода жидкости в аппарат (Александров И.А. "Рефракционные и абсорбционные аппараты", "Химия", М. 1971 г. с.213), состоящий из штуцера, расположенного над тарелкой, и отражательной пластины. При подаче жидкости на тарелку отражательная платина обеспечивает гашение струи жидкости, что способствует более равномерному распределению жидкости на тарелке и частично уменьшает ее унос газовым потоком.

Недостатком данной конструкции значительный унос жидкости с газовым потоком и недостаточно равномерное распределение жидкости на тарелке.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является "Узел ввода верхнего орошения" ( рекламный проспект фирмы "Apparate und Anlagebau, Germania, GmbH.", "Химия-92", "Химотехника".) (прототип).

Узел ввода верхнего орошения состоит из патрубка с заглушкой на торце и выходным отверстием, расположенным в нижней части, причем диаметр выходного отверстия равен диаметру патрубка.

Недостатком устройства является низкая эффективность из-за высокой скорости выхода жидкости или газожидкостной смеси, так как гашение энергии выходного потока обеспечивается только заглушкой на патрубке.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы аппарата за счет равномерного распределения потока по его сечению.

Поставленная задача достигается тем, что на патрубке узла ввода жидкости или газожидкостной смеси в аппарат с заглушкой и выходным отверстием, эксцентрично относительно его оси, установлен цилиндрический колпак, а выходные отверстия патрубка и колпака разнесены друг относительно друга, причем живое сечение выходных отверстий колпака выполнено с размерами, превышающими размер живого сечения продольных каналов для прохода исходного потока, которые образованы наружной поверхностью патрубка и внутренней поверхностью колпака, а размер живого сечения каналов прохода исходного потока выбран превышающим размер живого сечения выходных отверстий патрубка. Цилиндрический колпак установлен на патрубке с возможностью изменения эксцентричности.

Установление цилиндрического колпака на патрубке эксцентрично относительно его оси, разнесение выходных отверстий патрубка и колпака относительно друга и выполнение выходных отверстий колпака с размерами живого сечения большим, чем размер живого сечения продольных каналов для прохода исходного потока, который в свою очередь больше размера живого сечения отверстий патрубка, позволило повысить эффективность работы аппарата за счет постепенного снижения скорости потока жидкости или газожидкостной смеси и гашения энергии потока при изменении направления его движения из горизонтального в вертикальное вверх и затем вниз (повороте в узле ввода на 270^oC) и постепенное расширение исходного потока при прохождении через узел ввода.

Заявителю неизвестно из существующего уровня техники узлов ввода жидкости или газожидкостной смеси в аппарат, в котором установление колпака на патрубке таким образом позволило бы значительно повысить эффективность узла ввода жидкости или газожидкостной смеси и с успехом использовать его в абсорберах для сушки газа, сепараторах или фильтрах без дополнительных устройств для снижения скорости и гашения энергии потока с целью обеспечения равномерного распределения его внутри аппарата.

На фиг. 1 представлен чертеж узла ввода жидкости или газожидкостной смеси в аппарат, на фиг. 2 поперечный разрез узла ввода жидкости или газожидкостной смеси.

Узел ввода жидкости выполнен в виде патрубка 1 с выходным отверстием 2 и заглушкой 3, на котором эксцентрично относительно его оси установлен цилиндрический колпак 4, образующий своей внутренней поверхностью и внешней поверхностью патрубка каналы 5 для прохождения исходного потока и имеющий выходные отверстия 6. Для фиксации цилиндрический колпак 4 снабжен направляющими косынками 7, а со стороны входа ограничен корпусом аппарата или фланцем 8.

Выходные отверстия на патрубке и колпаке разнесены друг относительно друга, например на 180^o. Выходные отверстия на патрубке расположены в его нижней части.

Размер живого сечения выходных отверстий 6 цилиндрического колпака 4 превышает размер живого сечения продольных каналов 5, который в свою очередь превышает размер живого сечения отверстий 2 патрубка.

Соединение колпака с патрубком может быть выполнено, например, резьбовым, что позволяет изменять эксцентричность колпака по отношению к патрубку и тем самым регулировать скорость потока жидкости и газожидкостной смеси.

Узел ввода жидкости или газожидкостной смеси в аппарат работает следующим образом: поток жидкости или газожидкостной смеси проходит по патрубку 1, выходит через отверстие 2 и разворачивается вверх на 90^o, так как патрубок выполнен с заглушкой, а выходные отверстия расположены в верхней части его боковой стенки. Исходный поток, попадая в цилиндрический колпак 4, отражается от его внутренней поверхности, разворачивается на 180^o и по каналам 5, образованным внешней поверхностью патрубка 1 и внутренней поверхностью колпака 4, проходит к выходным отверстиям 6, расположенным в нижней части цилиндрического колпака 4, через которые попадает в аппарат. При прохождении исходного потока по узлу ввода он разворачивается приблизительно на 270^o, за счет чего уменьшается скорость и гасится энергия потока, а учитывая, что размеры живых сечений выходных отверстий и каналов по мере прохода жидкости увеличиваются в несколько раз, скорость прохождения и энергия потока, за счет его расширения, значительно уменьшается. Этим самым обеспечивается равномерное распределение потока жидкости или газожидкостной смеси внутри аппарата, что позволяет повысить эффективность работы аппарата. Например, улучшить процесс массообмена за счет равномерного распределения жидкости по поверхности тарелки.

Использование: в химической, нефтехимической и газовой промышленности в ректификационных, абсорбционных, сепарационных и фильтрационных аппаратах. Сущность изобретения: узел ввода жидкости или газожидкостной смеси состоит из патрубка с заглушкой и выходным отверстием, на котором, эксцентрично относительно его оси, установлен цилиндрический колпак, а выходные отверстия патрубка и колпака разнесены друг относительно друга, причем живое сечение выходных отверстий колпака выполнено с размерами, превышающими размер живого сечения продольных каналов для прохода исходного потока, которые образованы наружной поверхностью патрубка и внутренней поверхностью колпака, а размер живого сечения продольных каналов выполнен превышающим размер живого сечения выходных отверстий патрубка. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. Узел ввода жидкости или газожидкостной смеси в аппарат, содержащий патрубок с заглушкой и выходным отверстием, отличающийся тем, что на патрубке эксцентрично относительно его оси установлен цилиндрический колпак, а выходные отверстия патрубка и колпака разнесены друг относительно друга, причем живое сечение выходных отверстий колпака выполнено с размерами, превышающими размер живого сечения продольных каналов для прохода исходного потока, которые образованы наружной поверхностью патрубка и внутренней поверхностью колпака, а размер живого сечения продольных каналов превышает размер живого сечения выходных отверстий патрубка. 2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что цилиндрический колпак установлен на патрубке с возможностью изменения эксцентричности.