ЧЕШУЙЧАТО-КЛАПАННАЯ ТАРЕЛКА С КРЕПЛЕНИЕМ Российский патент 2020 года по МПК B01D3/22 

Изобретение относится к устройствам для осуществления контакта пара (газа) и жидкости в процессах ректификации или абсорбции и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, реализующих эти процессы разделения смесей.

Известна чешуйчато-клапанная тарелка для осуществления контакта пара (газа) и жидкости, включающая карман для приема жидкости, сливную перегородку и основание тарелки с отверстиями, и установленными в них плоскими клапанами, ширина крышки которых сужается в направлении сливной перегородки. На уровне узких частей клапанов располагаются чешуйки, проходное сечение которых выполнено в виде кругового сегмента, или трапециевидной формы, или в виде язычков, открытая часть которых направлена в сторону направления движения жидкости [Патент на изобретение №2522072, заявка №2012111918 от 27.03.2012 г. «Чешуйчато-клапанная тарелка»]. Изобретение обеспечивает повышение эффективности контакта фаз при повышенных паровых нагрузках, за счет использования глухих зон между клапанами, увеличением проходного сечения при помощи прорезей в виде чешуек, в сравнении с обычной клапанной тарелкой. С целью предотвращения "залипания" клапанов за счет возможного отложения осадков на основании тарелки, на крышке клапана могут быть выполнены отгибы по направлению к полотну тарелки. С целью предотвращения уноса жидкости паром (газом) на вышележащую тарелку, на полотне тарелки могут быть установлены депарогазаторы из жалюзийного полотна прямоугольной или трапециевидной формы, с углом наклона от 30 до 60° в сторону противоположную направлению движения жидкости. Недостаток данной конструкции проявляется в процессе изготовления, монтажа (сборки) и эксплуатации тарелки, сборка полотен тарелки в аппарате осуществляется по АТК 26-02-1-89 «Тарелки клапанные прямоточные для аппаратов колонного типа. Параметры. Конструкция и основные размеры.», с использованием крепежных изделий (болты, гайки, шайбы и т.д.), которые фиксируют полотна с опорной балкой по всей длине, что приводит, во-первых, к сложности сопряжения полотен тарелки, возрастанию сроков монтажа (сборки), изготовлению запасных деталей, во-вторых, к образованию обширных глухих (застойных) зон в области крепления полотен к балке и потере в проходном сечении для пара (газа).

Цель изобретения - исключение болтовых креплений, запасных деталей, сокращение сроков монтажа, увеличение проходного сечения для пара (газа) за счет неподвижных клапанов в области крепления полотен.

Поставленная цель достигается тем, что одно полотно изготавливается с соединительным гибом и ребром жесткости, на котором выдавлены неподвижные клапана, проходное сечение которых может быть прямоугольной, трапециевидной формы или в виде кругового сегмента, между которыми расположены соединительные пазы прямоугольной формы, а на другом выполняются язычки, которые вставляются в соединительные пазы и вырезы для неподвижных клапанов. Отличительные признаки предлагаемой конструкции способствуют исключению болтовых креплений, запасных деталей, сокращение сроков монтажа, увеличение проходного сечения для пара (газа) за счет неподвижных клапанов в области крепления полотен.

На фиг. 1 приведен общий вид описываемой чешуйчато-клапанной тарелки с креплением, на фиг. 2 крепление полотен между собой, на фиг. 3 варианты неподвижных клапанов.

Предлагаемая чешуйчато-клапанная тарелка с креплением (фиг. 1) включает карман для приема жидкости 1, сливную перегородку 2 и основание 3 с отверстиями 4, и установленными в них плоскими клапанами 5, между которыми располагаются прорези в виде чешуек для пара (газа) 6. Клапана 5, прапециевидной формы, сужающиеся от приемного кармана 1 в сторону сливной перегородки 2, располагаются в шахматном порядке. На уровне узких частей клапанов располагаются прорези в виде чешуек 6, открытая часть которых направлена в сторону движения жидкости. Одно полотно изготавливается с соединительным гибом и ребром жесткости, на котором выдавлены неподвижные клапана 7, проходное сечение которых может быть прямоугольной, трапециевидной формы или в виде кругового сегмента, между которыми расположены соединительные пазы прямоугольной формы 8, а на другом выполняются язычки 9, которые вставляются в соединительные пазы и вырезы для неподвижных клапанов 10.

На фиг. 2 приведено крепление полотен между собой, одно полотно изготавливается с соединительным гибом 11 и ребром жесткости 12, на котором выдавлены неподвижные клапана 7, проходное сечение которых может быть прямоугольной, трапециевидной формы или в виде кругового сегмента, между которыми расположены соединительные пазы прямоугольной формы 8, а на другом выполняются язычки 9, которые вставляются в соединительные пазы и вырезы для неподвижных клапанов 10.

На фиг. 3 приведены варианты неподвижных клапанов 7: а - с проходным сечением прямоугольной формы, б - с проходным сечением трапециевидной формы, в - с проходным сечением в виде кругового сегмента.

Тарелка работает следующим образом. Жидкость из приемного кармана 1 поступает на основание тарелки 3 и движется по направлению к сливной перегородке 2. Поток пара поступает через прорези в виде чешуек 6 и отверстия 4 в основании тарелки 3 под клапана 5 и, приподнимая их над основанием 3, поступает в слой жидкости, движущейся по основанию тарелки к сливной перегородке 2. Струи пара, выходящие из прорезей в виде чешуек 6 и клапанов 5, направлены перпендикулярно к кромкам чешуек, боковым сторонам клапанов и движению потока жидкости. Таким образом, увеличение проходного сечения для пара (газа) способствует более равномерному распределению потока, что обеспечивает более эффективный контакт фаз при повышенной паровой нагрузке. При изготовлении тарелка разбивается на полотна, одно полотно изготавливается с соединительным гибом 11 и ребром жесткости 12, на котором выдавлены неподвижные клапана 7, проходное сечение которых может быть прямоугольной, трапециевидной формы или в виде кругового сегмента, между которыми расположены соединительные пазы прямоугольной формы 8, а на другом выполняются язычки 9, которые вставляются в соединительные пазы и вырезы для неподвижных клапанов 10.

Список использованной литературы

1. Патент на изобретение №2522072, заявка №2012111918 от 27.03.2012 г. «Чешуйчато-клапанная тарелка»

Изобретение относится к устройствам для осуществления контакта пара (газа) и жидкости в процессах ректификации или абсорбции и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, реализующих эти процессы разделения смесей. Изобретение обеспечивает исключение болтовых креплений, запасных деталей, сокращение сроков монтажа, увеличение проходного сечения для пара (газа) за счет неподвижных клапанов в области крепления полотен. Чешуйчато-клапанная тарелка с креплением включает основание с отверстиями и установленными в них плоскими клапанами, между которыми располагаются прорези в виде чешуек для пара (газа). Клапаны трапециевидной формы, сужающиеся от приемного кармана в сторону сливной перегородки, располагаются в шахматном порядке. На уровне узких частей клапанов располагаются чешуйки, открытая часть которых направлена в сторону движения жидкости. Струи пара, выходящие из чешуек и клапанов, направлены перпендикулярно к кромкам чешуек, боковым сторонам клапанов и движению потока жидкости. При изготовлении тарелка разбивается на полотна, одно полотно изготавливается с соединительным гибом и ребром жесткости, на котором выдавлены неподвижные клапаны, проходное сечение которых может быть прямоугольной, трапециевидной формы или в виде кругового сегмента, между которыми расположены соединительные пазы прямоугольной формы, а на другом выполняются язычки, которые вставляются в соединительные пазы и вырезы для неподвижных клапанов. Таким образом, предлагаемая конструкция исключает болтовые крепления, запасные детали, сокращает сроки монтажа, увеличивает проходное сечения для пара (газа) за счет неподвижных клапанов в области крепления полотен. 3 ил.

Чешуйчато-клапанная тарелка с креплением для осуществления контакта пара (газа) и жидкости, разбитая на полотна, включающая карман для приема жидкости, сливную перегородку и основание тарелки с отверстиями и установленными в них плоскими клапанами, ширина крышки которых сужается в направлении к сливной перегородке, на уровне узких частей клапанов располагаются чешуйки, открытая часть которых направлена в сторону движения жидкости, проходное сечение которых выполнено в виде кругового сегмента, или трапециевидной формы, или в виде язычков, отличающаяся тем, что одно полотно изготавливается с соединительным гибом и ребром жесткости, на котором выдавлены неподвижные клапаны, проходное сечение которых может быть прямоугольной, трапециевидной формы или в виде кругового сегмента, между которыми расположены соединительные пазы прямоугольной формы, а на другом выполняются язычки, которые вставляются в соединительные пазы и вырезы для неподвижных клапанов.