УСТРОЙСТВО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ Российский патент 2016 года по МПК B01D3/32 B01D53/18 

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству распределения жидкости, а именно к устройству распределения жидкости, установленному внутри дистилляционной колонны, позволяющему непрерывно подавать жидкость после установки необходимого напора жидкости.

Предшествующий уровень техники

Устройство распределения жидкости главным образом установлено на газоочистительной колонне, абсорбционной колонне и т.п. и используется в области очистки нефти, нефтехимии и тонкой химии, принцип действия которой основан на очистке, абсорбции и охлаждении для удаления ядовитого газа или органических примесей.

При использовании для очистки, абсорбции и охлаждения в промышленной области существуют колонны, разработанные для отделения заданного вещества за счет газожидкостного контакта. Для экономии энергии и затрат с недавних пор используют колонны с разделительной стенкой, конструкция которых позволяет объединить две колонны в одну. В этом случае необходимо с использованием пары нижних разделительных стенок, распределить жидкость, находящуюся в верхней части, с заданным соотношением. Таким образом, устройство распределения жидкости регулирует подачу жидкости.

Для регулирования подачи жидкости обеспечена технология размещения устройства распределения жидкости снаружи от дистилляционной колонны.

Когда устройство распределения жидкости установлено снаружи дистилляционной колонны, необходим специальный элемент, соединяющий дистилляционную колонну и устройство распределения жидкости. Также, необходимо затратить большое пространство для установки устройства распределения жидкости.

Раскрытие изобретения

Техническая задача

Поэтому настоящее изобретение разработано для преодоления вышеуказанных проблем. Целью настоящего изобретения является обеспечение устройства распределения жидкости, конструкция которого предполагает размещение внутри дистилляционной колонны, что позволяет сэкономить занимаемое пространство.

Техническое решение

Для достижения вышеуказанной цели обеспечивается устройство распределения жидкости, включающее корпус, размещенный внутри дистилляционной колонны; верхнюю и нижнюю решетки в виде сетки, расположенные на внутренней верхней стороне и внутренней стороне основания корпуса; собирательный поддон, расположенный в верхней части внутренней стороны корпуса для направления жидкости, поступающей через верхнюю решетку; дырчатую пластину, расположенную в верхней части собирательного поддона и обеспеченную множеством сквозных отверстий, через которые протекает направленная жидкость; распределительную коробку, расположенную на нижней стороне дырчатой пластины и выполненную с возможностью дозировать жидкость, прошедшую сквозь дырчатую пластину, при прохождении через выходную трубку, установленную с обеих сторон распределительной коробки, за пределы корпуса; распределитель жидкости, расположенный на нижней стороне распределительной коробки и выполненный с возможностью равномерного распределения и подачи жидкости, отделенной с помощью распределительной коробки к нижней стороне; соединительную трубку, служащую для протекания жидкости между распределительной коробкой и распределителем жидкости; входную трубку, служащую для пропускания жидкости, поступающей снаружи корпуса, в распределитель жидкости; и разделительную стенку, установленную вертикально на нижней стороне корпуса для разделения пространства в нижней части корпуса на первую камеру и вторую камеру.

Собирательный поддон включает основную пластину; множество стаканов, проходящих через основную пластину и служащих для свободного перемещения воздуха между верхней стороной и нижней стороной основной пластины; и козырек, установленный над стаканами наклонно к дырчатой пластине, для предотвращения попадания жидкости, поступающей через верхнюю решетку, в стаканы.

Также дополнительно может быть установлен водосток, имеющий └┘-образное поперечное сечение и служащий для сообщения основной пластины и дырчатой пластины.

Распределительная коробка включает корпус коробки, имеющий форму прямоугольного параллелепипеда с открытой верхней частью; первый разделитель, расположенный внутри корпуса коробки и делящий внутреннеепространство корпуса коробки на первую камеру и вторую камеру; и второй разделитель, соединяющий первый разделитель с внутренней стенкой корпуса коробки, для образования разделительного пространства.

Высота первого разделителя меньше высоты корпуса коробки, а высота второго разделителя меньше высоты первого разделителя.

Первый и второй разделители расположены симметрично с обоих концов внутренней стороны корпуса коробки.

Выходная трубка может быть установлена для выпуска жидкости из разделительного пространства наружу.

Выходная трубка соединена с входной трубкой так, чтобы выпускаемая жидкость могла поступать в распределитель жидкости.

Распределитель жидкости включает первый распределительный элемент, выполненный в форме куба с открытыми верхней и нижней сторонами и расположенный симметрично относительно первой и второй камеры; и множество вторых распределительных элементов, расположенных симметрично с обеих сторон первого распределительного элемента и соединенных с первым распределительным элементом так, чтобы обеспечивать перетекание жидкости между вторыми распределительными элементами и первым распределительным элементом.

Соединительная трубка служит для соединения первого распределительного элемента с нижними сторонами первой и второй камер.

Преимущества

Устройство распределения жидкости по настоящему изобретению имеет преимущества в том, что занимаемое пространство может быть сокращено за счет конструкции устройства распределения жидкости, которая может быть установлена внутри дистилляционной колонны.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - вид в перспективе, иллюстрирующий конструкцию устройства распределения жидкости по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 - вид в перспективе, иллюстрирующий подробную конструкцию дырчатой пластины с фиг. 1.

Фиг. 3 - вид в перспективе, иллюстрирующий конструкцию распределительной коробки с фиг. 1.

Лучший вариант осуществления изобретения

Далее предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения будет описан более подробно со ссылками на сопровождающие чертежи.

На фиг. 1 показан вид в перспективе, иллюстрирующий конструкцию устройства распределения жидкости по одному из простейших вариантов осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг. 1, устройство распределения жидкости 100 по одному из простейших вариантов осуществления настоящего изобретения включает корпус 110, верхнюю и нижнюю решетки 120а и 120b, собирательный поддон 130, дырчатую пластину 150, распределительную коробку 160, распределительный элемент 170 и разделительную стенку 190.

Дистилляционная колонна по настоящему изобретению является устройством для отделения заданных веществ за счет газожидкостного взаимодействия, которая широко известна, поэтому ее описание будет опущено.

Корпус 110 расположен внутри дистилляционной колонной и служит для ограждения внутренних элементов дистилляционной колонны от элементов, которые будут описаны далее.

Как видно на чертежах, корпус 110 имеет форму цилиндра; при этом он может иметь и другую форму в зависимости от требований пользователя.

Верхняя и нижняя решетки 120а и 120b расположены в верхней и нижней части внутри корпуса 110.

Верхняя и нижняя решетки 120а и 120b выполнены в виде сетки. Расположение и форма верхней и нижней решетки 120а и 120b также могут быть различными.

Верхняя и нижняя решетки 120а и 120b закреплены в верхней и нижней частях внутри корпуса 110 соответственно. Лучше, если форма верхней и нижней решеток 120а и 120b соответствует форме внутреннего пространства корпуса 110.

Уплотнительная подушка (не показана на чертежах), наполненная уплотнительным наполнителем, может быть расположена на заданной высоте над верхней решеткой 120а и под нижней решеткой 120b.

Верхняя и нижняя решетки 120а и 120b выполнены с возможностью надежно опираться в уплотнительные подушки, расположенные сверху и снизу.

Собирательный поддон 130 расположен с нижней стороны верхней решетки 120а.

Собирательный поддон 130 выполнен в виде элемента, служащего для собирания жидкости и выпуска в направлении бокового погона.

Собирательный поддон 130 имеет заданную форму, соответствующую форме внутреннего пространства корпуса 110. По одному из вариантов настоящего изобретения, когда корпус 110 выполнен в виде цилиндра, лучше, чтобы собирательный поддон 130 имел форму окружности.

Собирательный поддон 130 включает круглую основную пластину 132, выполненную плоской, множество стаканов 134, расположенных на основной пластине 132, и козырек 136, отделенный на заданное расстояние от верхних концов стаканов 134.

Основная пластина 132 выполнена в виде окружности, в центральной части которой размещена дырчатая пластина 150.

С обеих сторон дырчатой пластины 150 расположено большое количество стаканов 134 и соответствующих им козырьков 136.

Стаканы 134 обеспечены для прохождения газа через основную пластину 132. А именно, стаканы 134 обеспечены для плавного перемещения воздуха между верхней и нижней сторонами основной пластины 132, тем самым балансируя давление между верхней и нижней сторонами основной пластины 132.

По этому варианту осуществления настоящего изобретения, стаканы 134 имеют прямоугольную форму, но они могут иметь и другую форму, например окружность, квадрат, и т.п.

Когда газ имеет возможность проходить через стаканы 134, при пропускании жидкости через дырчатую пластину 150, газ из нижней части дырчатой пластины 150 поднимается через стаканы 134, за счет чего давление внутри корпуса 110 может быть плавно уравновешено.

Также, предпочтительно, когда стаканы 134 выполнены на заданной высоте для предотвращения попадания в них поступающей жидкости.

Козырьки 136 расположены над стаканами 134.

Козырьки 136 служат для предотвращения затекания жидкости, протекающей через верхнюю решетку 120а, в стаканы 134.

При этом, козырьки 136 выполнены наклонно к дырчатой пластине 150, что позволяет жидкости, протекающей через верхнюю решетку 120а, поступать к дырчатой пластине 150.

Водосток 140 расположен в центральной части собирательного поддона 130.

Водосток 140 имеет └┘-образное поперечное сечение, позволяющее жидкости протекать к собирательному поддону 130. Водосток 140 проходит от одной стороны собирательного поддона 130 до другой.

При этом, на участке соединения основной пластины 132 и водостока 140, на заданной высоте выполнен выступ, за счет которого при поступлении жидкости через верхнюю решетку 120а, и ее накоплении до заданного уровня, она может переливаться через выступ. Предпочтительно, если высота выступа меньше, чем высота козырьков 136. По желанию пользователя выступ может быть не обеспечен.

С обеих сторон водостока 140 на соединении с дырчатой пластиной может быть обеспечен элемент жесткости 142.

На нижней стороне водостока 140 размещена дырчатая пластина 150.

На фиг. 2 показан вид в перспективе, иллюстрирующий подробную конструкцию дырчатой пластины 150 с фиг. 1.

Как показано на фиг. 2, дырчатая пластина 150 служит для сбора жидкости, направляемой с помощью стаканов и козырьков, расположенных с обеих сторон дырчатой пластины 150.

Дырчатая пластина 150 выполнена в виде прямоугольника и содержит множество отверстий 152.

Размеры и расположение отверстий 152 может быть различным, в зависимости от требований пользователя (подачи и напора жидкости, требуемой пользователю).

При этом, дырчатая пластина 150 расположена на нижней стороне водостока 140, однако дырчатая пластина 150 может быть напрямую установлена на основной пластине 132 без использования водостока 140.

Распределительная коробка 160 установлена на нижней стороне дырчатой пластины 150.

На фиг. 3 показан вид в перспективе, иллюстрирующий конструкцию распределительной коробки 160 с фиг. 1.

Как показано на фиг. 3, распределительная коробка 160 выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда заданных размеров, верхняя часть которого предпочтительно выполнена открытой. Жидкость, поступающая через отверстия 152, может поступать через открытую верхнюю часть распределительной коробки 160. Размеры распределительной коробки 160 зависят от желания пользователя. Лучше, если размер выбран так, чтобы не было потерь жидкости при ее прохождении через отверстия 152 дырчатой пластины 150.

Множество перегородок расположены в центральной части с внутренней стороны распределительной коробки 160.

По этому варианту осуществления настоящего изобретения на внутренней стороне распределительной коробки 160 расположены первый и второй разделители 162а и 162b на различной высоте и различного типа.

Здесь, первый разделитель 162а имеет форму “└┐”, оба конца которого касаются обеих боковых стенок внутренней стороны распределительной коробки 160. Внутреннее пространство распределительной коробки 160 может быть разделено на первую и вторую камеры 164а и 164b с помощью первого разделителя 162а. По одному из вариантов осуществления настоящего изобретения предпочтительно, когда высота первого разделителя 162а меньше высоты распределительной коробки 160.

Конец второго разделителя 162b соединен с внешней стороной сгиба первого разделителя 162а, а другой конец соединен с внутренней стенкой распределительной коробки 160. Лучше, если высота второго разделителя 162b меньше высоты первого разделителя 162а.

При этом высота второго разделителя 162b может быть выше высоты первого разделителя 162а, если необходимо.

Первый и второй разделители 162а и 162b могут быть расположены Н-образной формой внутри распределительной коробки 160.

По одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, первый и второй разделители 162а и 162b расположены вышеописанным способом, но число и тип расположения разделителей может быть другим, в зависимости от желания пользователя.

С обеих сторон распределительной коробки 160 установлена выходная трубка 164 для вытекания распределенной жидкости наружу. Конкретнее, выходная трубка 164 служит для обеспечения перемещения жидкости, находящейся в пространстве между первым разделителем 162а и вторым разделителем 162b, наружу из корпуса 110.

Когда первый и второй разделители 162а и 162b расположены вышеописанным образом, жидкость, находящаяся в пространстве между первым разделителем 162а и вторым разделителем 162b, после поступления в распределительную коробку 160 выпускается через выходную трубку 164 наружу.

Предпочтительно, если на выходной трубке 164 установлен клапан (не показано) для периодического регулирования выпуска воды. Когда клапан закрыт, жидкость выливается через верх первого разделителя 162а к обеим внутренним сторонам распределительной коробки 160, а именно к в первую и вторую камеры 164а и 164b.

Выходная трубка 164 соединена с входной трубкой 166, и предпочтительно, чтобы жидкость могла распределяться внутри корпуса 110 без потерь распределенной жидкости.

С обеих нижних сторон распределительной коробки 160, а именно на нижних сторонах первой и второй камер 164а и 164b, установлена соединительная трубка 168 для обеспечения перемещения жидкости в распределитель жидкости 170. По одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, две соединительные трубки 168 соединены с концом распределительной коробки 160, соответственно. Количество соединительных трубок зависит от желания пользователя.

Разделительная стенка 190 делит пространство нижней стороны корпуса 110 на две части. Разделительная стенка 190 выполнена в виде плоской пластины заданного размера. Лучше, если разделительная пластина 190 расположена на центральной оси корпуса 110. Также, разделительная стенка 190 может быть расположена не по центру.

Разделительная стенка 190 может делить пополам нижнюю решетку 120b.

Распределитель жидкости 170 расположен на нижней стороне распределительной коробки 160.

Распределитель жидкости 170 служит для равномерного распределения жидкости, поступающей в заданном количестве в распределительную коробку 160 от уплотнительной подушки с нижней стороны корпуса 110.

Распределитель жидкости 170 расположен в пространстве, разделенном разделительной стенкой 190, установленной вертикально в центральной части с внутренней нижней стороны корпуса 110.

Распределитель жидкости 170 включает первый распределительный элемент 172, выполненный в форме куба с открытыми верхней и нижней сторонами и заданными шириной, длиной и высотой, и множество вторых распределительных элементов 174, расположенных симметрично с обеих сторон первого распределительного элемента 172

Первый распределительный элемент 172 расположен в пространстве, разделенном разделительной стенкой 190, соответственно, в направлении, перпендикулярном к разделительной стенке 190.

Второй распределительный элемент 174 расположен с обеих сторон первого распределительного элемента 172. При этом второй распределительный элемент 174 соединен с первым распределительным элементом 172 так, чтобы обеспечивать перетекание жидкости между ними. Предпочтительно, когда вторые распределительные элементы 174 расположены симметрично.

Лучше, если второй распределительный элемент 174 расположен выше, чем нижняя решетка 120b.

Принцип действия настоящего изобретения с вышеуказанной конструкцией будет описан далее более подробно.

Жидкость (циркулирующая), выходящая из дистилляционной колонны, поступает через уплотнительную подушку и верхнюю сторону верхней решетки 120а внутрь корпуса 110.

Поступившая жидкость попадает на все части верхней поверхности собирательного поддона 130.

Далее, жидкость на собирательном поддоне 130 протекает через отверстия 152 дырчатой пластины 150 в распределительную коробку 160.

Жидкость, которая попала в распределительную коробку 160, движется через соединительную трубку 168 из первой и второй камер 164а и 164b в распределитель жидкости 170.

Конкретнее, жидкость, которая попала в распределительную коробку 160, поступает через верхнюю часть второго разделителя 162b в пространство между первым разделителем 162а и вторым разделителем 162b и выходит через выходную трубку 164 наружу. Вытекание жидкости может регулироваться открытием и закрытием клапана, установленного на выходной трубке 164.

При этом жидкость, которая вытекла через выходную трубку 164 наружу, может поступать через входную трубку 166. Жидкость, поступающая через входную трубку 166, и жидкость, поступающая через соединительную трубку 168, собирается на первом распределительном элементе 172 и втором распределительном элементе 174.

Жидкость, собранная на первом распределительном элементе 172 и втором распределительном элементе 174, вытекает через нижнюю решетку 120b в уплотнительную подушку нижней стороны.

Хотя здесь было описано и проиллюстрировано несколько примеров осуществления, специалисту в этой области техники должно быть понятно, что изменения могут быть внесены в эти примеры без отхода от принципов и сущности настоящего изобретения, объем правовой охраны которого определен прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к устройству распределения жидкости. Устройство распределения жидкости включает корпус, размещенный внутри дистилляционной колонны, верхнюю и нижнюю решетки, собирательный поддон, расположенный в верхней части внутренней стороны корпуса для направления жидкости, поступающей через верхнюю решетку, дырчатую пластину, расположенную в верхней части собирательного поддона и обеспеченную множеством сквозных отверстий, через которые протекает направленная жидкость, распределительную коробку, расположенную на нижней стороне дырчатой пластины и выполненную с возможностью дозировать жидкость, прошедшую сквозь дырчатую пластину, при прохождении через выходную трубку, установленную с обеих сторон распределительной коробки, за пределы корпуса, распределитель жидкости, расположенный на нижней стороне распределительной коробки и выполненный с возможностью равномерного распределения и подачи жидкости, отделенной с помощью распределительной коробки к нижней стороне, соединительную трубку, служащую для протекания жидкости между распределительной коробкой и распределителем жидкости, входную трубку, служащую для пропускания жидкости, поступающей снаружи корпуса, в распределитель жидкости, и разделительную стенку, установленную вертикально на нижней стороне корпуса для разделения пространства в нижней части корпуса на первую и вторую камеры. Технический результат - обеспечение точной регулировки подачи жидкости для ее равномерной подачи. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

1 . Устройство распределения жидкости, включающее:
корпус, размещенный внутри дистилляционной колонны;
верхнюю и нижнюю решетки в виде сетки, расположенные на внутренней верхней стороне и внутренней стороне основания корпуса;
собирательный поддон, расположенный в верхней части внутренней стороны корпуса для направления жидкости, поступающей через верхнюю решетку;
дырчатую пластину, расположенную в верхней части собирательного поддона и обеспеченную множеством сквозных отверстий, через которые протекает направленная жидкость;
распределительную коробку, расположенную на нижней стороне дырчатой пластины и выполненную с возможностью дозировать жидкость, прошедшую сквозь дырчатую пластину, при прохождении через выходную трубку, установленную с обеих сторон распределительной коробки, за пределы корпуса;
распределитель жидкости, расположенный на нижней стороне распределительной коробки и выполненный с возможностью равномерного распределения и подачи жидкости, отделенной с помощью распределительной коробки к нижней стороне;
соединительную трубку, служащую для протекания жидкости между распределительной коробкой и распределителем жидкости;
входную трубку, служащую для пропускания жидкости, поступающей снаружи корпуса, в распределитель жидкости; и
разделительную стенку, установленную вертикально на нижней стороне корпуса для разделения пространства в нижней части корпуса на первую камеру и вторую камеру.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что собирательный поддон включает:
основную пластину;
множество стаканов, проходящих через основную пластину и служащих для свободного перемещения воздуха между верхней стороной и нижней стороной основной пластины; и
козырек, установленный над стаканами наклонно к дырчатой пластине, для предотвращения попадания жидкости, поступающей через верхнюю решетку, в стаканы.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что дополнительно включает:
водосток, имеющий └┘-образное поперечное сечение и служащий для сообщения основной пластины и дырчатой пластины.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распределительная коробка включает:
корпус коробки, имеющий форму прямоугольного параллелепипеда с открытой верхней частью;
первый разделитель, расположенный внутри корпуса коробки и делящий внутреннее пространство корпуса коробки на первую камеру и вторую камеру; и
второй разделитель, соединяющий первый разделитель с внутренней стенкой корпуса коробки, для образования разделительного пространства.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что высота первого разделителя меньше высоты корпуса коробки, а высота второго разделителя меньше высоты первого разделителя.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что первый и второй разделители расположены симметрично с обоих концов внутренней стороны корпуса коробки.

7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что установлена выходная трубка для выпуска жидкости из разделительного пространства наружу.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что выходная трубка соединена с входной трубкой так, чтобы выпускаемая жидкость могла поступать в распределитель жидкости.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распределитель жидкости включает:
первый распределительный элемент, выполненный в форме куба с открытыми верхней и нижней сторонами и расположенный симметрично относительно первой и второй камеры; и
множество вторых распределительных элементов, расположенных симметрично с обеих сторон первого распределительного элемента и соединенных с первым распределительным элементом так, чтобы обеспечивать перетекание жидкости между вторыми распределительными элементами и первым распределительным элементом.

10. Устройство по любому из пп.4 или 9, отличающееся тем, что соединительная трубка служит для соединения первого распределительного элемента с нижними сторонами первой и второй камер.