ПЕРЕЛИВНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2000 года по МПК B01D3/20 

Изобретение относится к устройствам отвода жидкости с массообменных, сепарационных, фильтрующих тарелок на нижележащую ступень или в кубовую часть аппарата. Переливное устройство может быть использовано в колонных аппаратах, абсорберах осушки газа, сепараторах, фильтрах или секциях многофункциональных массообменных аппаратов.

Основными требованиями, предъявляемыми к переливным устройствам для обеспечения надежной работы аппаратов, в которых они используются, и изложенными в Справочнике под редакцией Судскова Е.Н. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработке". М.: Химия, 1979, стр. 268, являются:
- малое гидравлическое сопротивление;
- достаточная величина гидрозатвора, исключающая прорыв пара;
- обеспечение протекания через переливное устройство заданного количества жидкости без захлебывания.

Известны конструкции переливных устройств (Политехнический словарь. - М. : Советская энциклопедия. 1980, стр. 480), выполненных в виде изогнутых трубок с коленом разной длины или карманов труб, выход которых опущен в сосуд большой площади ниже его переливных кромок.

Основной недостаток этих переливных устройств заключается в необходимости предварительного заполнения переливных устройств (гидрозатворов, сифонов) жидкостью или пуска жидкости в аппарат до подачи в него газа, что бывает затруднительно. Например в условиях севера предварительное заполнение водой гидрозатворов может привести к их замерзанию. Иногда необходимо заливать гидрозатворы переливных устройств технической жидкостью, которая по процессу еще не наработана.

Известно переливное устройство (авторское свидетельство N 375077, кл. B 01 D 3/20), в котором частично устранены вышеуказанные недостатки за счет применения клапана, установленного на выходе из перелива. Однако подпружиненный клапан увеличивает гидравлическое сопротивление перелива, что требует увеличения высоты переливной трубы, а, следовательно, и аппарата, так как при открытии за счет столба жидкости резко сбрасывает жидкость и оголяет гидрозатвор.

Известно переливное устройство (авторское свидетельство N 401371, кл. B 01 D 3/20), выбранное в качестве прототипа, в котором клапан регулирования сечения перелива связан с поплавком, размещенным на тарелке. В этом устройстве чем больше уровень жидкости на тарелке, тем больше входное сечение для прохода жидкости в перелив (карман). Недостатком этого устройства является необходимость регулирования сечения прохода жидкости через перелив независимо от наличия гидрозатвора на выходе из него.

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение наряду с основными требованиями, предъявляемыми к переливным устройствам, надежной работы аппаратов за счет залива переливного устройства технологической жидкостью в процессе работы аппарата и предотвращения опустошения переливного устройства при пульсирующих режимах работы аппаратов.

Поставленная цель достигается тем, что в переливном устройстве, содержащем изогнутый карман с патрубком входа и патрубком выхода, который короче входного и снабжен клапаном, соединенным с поплавком, поплавок установлен внутри выходного патрубка и соединен с клапаном, расположенным на выходном патрубке, тягой, снабженной ограничителем подъема и размещенной с возможностью вертикального перемещения в направляющих, закрепленных на стенке выходного патрубка кронштейнами. Нижняя часть выходного патрубка расположена ниже нижней части входного патрубка и снабжена съемной заглушкой.

Выполнение переливного устройства с поплавком, установленным внутри выходного патрубка и соединенным с клапаном, который расположен на выходном патрубке, тягой, снабженной ограничителем подъема и размещенной с возможностью вертикального перемещения в направляющих, закрепленных на стенке выходного патрубка кронштейнами, позволило обеспечить его автоматический залив технологической жидкостью без вскрытия аппаратов, что исключает необходимость предварительного залива переливного устройства и опустошения при пульсирующих режимах работы аппарата.

Тем, что нижняя часть выходного патрубка расположена ниже нижней части входного патрубка и снабжена съемной заглушкой, обеспечена возможность использования ее в качестве сборника механических примесей, которые могут быть удалены по мере заполнения сборника.

Заявителю не известно конструкций переливных устройств, в которых бы поставленная цель достигалась подобным образом.

На фигуре 1 представлено переливное устройство с закрытым клапаном, на фигуре 2 - переливное устройство с открытым клапаном.

К тарелке 1, закрепленной на корпусе 2 аппарата, крепится переливное устройство 3, выполненное в виде изогнутого кармана, состоящего из входного патрубка 4 и выходного патрубка 5. На выходном патрубке 5 расположен клапан 6 соединенный с поплавком 7 тягой 8, расположенной в направляющих 9, закрепленных кронштейном 10 на стенке выходного патрубка 5, а тяга 8 снабжена ограничителем подъема 11. Нижняя часть выходного патрубка 5, которая расположена ниже нижней части входного патрубка 4 и образует сборник механических примесей, перекрыта съемной заглушкой 12.

Переливное устройство 3 работает следующим образом. При отсутствии жидкости на контактной, фильтрующей или сепарационной тарелке 1 клапан 6 выходного патрубка 5 под собственным весом, весом тяги 8 и поплавка 7 закрыт (фиг. 1). Газ не проходит через переливное устройство 3 (при прохождении газа жидкость не будет сливаться через гидрозатвор). По мере накопления жидкости, стекающей из фильтров, сепарационных устройств или вышележащих тарелок на тарелку 1, заполняется гидравлический затвор, входной патрубок 4 и выходной патрубок 5 переливного устройства 3. При заполнении жидкостью выходного патрубка 5 переливного устройства 3 всплывает поплавок 7 и открывает клапан 6 (фиг. 2), присоединенный к нему с помощью тяги 8, перемещающейся по направляющим 9. Жидкость вытекает из переливного устройства. Объем поплавка выбирается таким образом, чтобы вес вытесненной жидкости был больше веса клапана 6, поплавка 7 и тяги 8. При повышении перепада давления на тарелке 1 и резком увеличения расхода газа клапан 6 закрывается, предотвращая выброс жидкости из переливного устройства 3.

Ограничитель подъема обеспечивает выброс поплавка из патрубка.

Механические примеси удаляются из нижней части выходного патрубка 5 по мере накопления путем снятия заглушки 12.

Таким образом, конструкция предлагаемого переливного устройства не требует предварительного залива в него жидкости, так как автоматически заливается технологической жидкостью в процессе работы аппарата, а при пульсирующих режимах работы аппарата исключается опустошение гидрозатвора, таким образом, обеспечивается возможность работы аппарата без его вскрытия, что особенно трудоемко для оборудования, работающего при высоких давлениях.

Переливное устройство относится к устройствам отвода жидкости с массообменных, сепарационных и фильтрующих тарелок на нижележащую ступень или в кубовую часть аппарата, может быть использовано в колонных аппаратах, например абсорберах осушки газа, сепараторах, фильтрах или секциях многофункциональных массообменных аппаратов, и содержит изогнутый карман с патрубком входа и патрубком выхода, который короче входного и снабжен клапаном, соединенным с поплавком. Поплавок установлен внутри выходного патрубка и соединен с клапаном, который расположен на выходном патрубке, тягой, снабженной ограничителем подъема и размещенной с возможностью вертикального перемещения в направляющих, закрепленных на стенке выходного патрубка кронштейнами. Нижняя часть выходного патрубка расположена ниже нижней части входного патрубка и снабжена съемной заглушкой. Устройство обеспечивает надежную работу аппарата за счет залива переливного устройства технологической жидкостью в процессе работы аппарата и предотвращения опустошения переливного устройства при пульсирующих режимах работы аппарата. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Переливное устройство, содержащее изогнутый карман с патрубком входа и патрубком выхода, который короче входного и снабжен клапаном, соединенным с поплавком, отличающееся тем, что поплавок установлен внутри выходного патрубка и соединен с клапаном, расположенным на выходном патрубке, тягой, снабженной ограничителем подъема и размещенной с возможностью вертикального перемещения в направляющих, закрепленных на стенке выходного патрубка кронштейнами. 2. Переливное устройство по п. 1, отличающееся тем, что нижняя часть выходного патрубка расположена ниже нижней части входного патрубка и снабжена съемной заглушкой.