Тарелка для тепломассообмена Советский патент 1983 года по МПК B01D3/20 

И-зобретение относится к аппарату ному оформлению процессов массотеплопереноса в системах газ{пар)- жид кость. Известна конструкция массообменной тарелки с использованием принципа продольно-поперечного секционирования, по которому Плато тарелки секционируется на ряд элементов, в центре которых установлены цилиндрические переливы: Тарелка работает следукадим образом. Жидкость с вьпиерасположеннойтарелки через вырез перелива вытекает в виде пленки, контактируя с газом (паром ), затем перетекая по плато к переливу нижерасполо женной тарелки, контактирует с газом при барботаже . Однакона такой тарелке не достигается идентичность контакта фаз. на всей площади плато, что.снижает ее эффективность по следующей причи не. Круглые переливы при другой форме элемента плато не обеспечиваю одинаковую плотность орошения площа ди его. В наиболее удаленных от центра местах происходит разрыв пле ки жидкости, что и приводит к наруш нию контакта фаз. Известна также тарелка для тепло массообмена, включающая перфорирова ное полотно, разделенное вертикальными перегородками на секции, имеющие треугольную форму, в центре кот рых расположены треугольные перелив со скругленными углами и вырезами в местах скругления углов. Жидкость с вышерасположениой тарелки через вырез перелива вытека в виде пленки. При этом жидкость, вытекающая через прямолинейный участок выреза треугольного перелива , орошает прилегающий к ней участок плато тарелки с равномерной пло ностью орошения. Что касается участ ка плато тарелки, орошаемого через вырез, ограниченный округлением угла треугольного перелива, то несмот ря на увеличенную высоту выреза, ра номерность плотности орошения не достигается. Причиной этого являетс постоянное значение высоты выреза на всем участке скругления углов, ч и является недостатком такой конструкции. В отдельных местах от перелива происходит разрыв пленки и проскЬк газа пара) без контакта с жидкостью, что приводит к снижению эффективности работы колонны. Цель изобретения - повышение эффективности работы тарелки за счет увеличения пропускной способности секции по жидкости. Указанная цель достигается тем, что на массотеплообменной тарелке, включающей перфорированное полотно, разделенное вертикальными Лерегород ками на секции треугольной формы, в центре которых расположены треугольные переливы со скругленными углами и вырезами в местах скругления углов, каждый вырез выполнен с переменной высотой, увеличивающейся к его середине. Возможно в целях упрощения изготовления перелива вырез в нижней кромке выполнить в виде ломанойлинии с переменной высотой. На- фиг.1 изоб;ражено расположе-. ние двух секций тарелок с треугольными переливами и показана форма выреза в местах скругления углов, на фиг.2 - расположение треугольного перелива со скругленными углами в треугольной секции, ограниченной перегородками,и величины,необходимые для расчета изменения высоты выреза; нафиг.3 - вид выреза в месте скругления угла (в развернутом виде ) ; на фиг. 4 - то же, при упрощенном изготовлении его в виде ломаной линии; на ф.иг.5 - координаты полета струи жидкости из выреза перелива при постоянной высоте его; на фиг.б - то же, при переменной высоте. - . Тарелка представляет собой перфорированное полотно 1, снабженное секционирующими перегородками 2, и переливами 3 треугольной формы со скругленными углами. Под нижней кромкой перелива укреплена плита 4 на расстоянии dli. В местах скруглення углов перелива вырез 5 выполнен с переменной высотой. Закономерность изменения высоты определяется расчетом из условия равномерной плотности .орошения площади плато тарелки . Верхняя кромка перелива 6 выступает над плато тарелки, обеспечивая необходимый уровень жидкости на тарелке. Для выравнивания уровней во всех секциях тарелки секционирующие перегородки имеют прорези 7. Уровень жидкости в переливе создается за счет гидравлического сопротивления. Тарелка аботает следующим образом. Жидкость из перелива 3 расположенной выше тарелки вытекает в виде пле.нки, которая дробится газовым (паровым ) потоком и направляется на периферию секции, ограниченную перегородками 2. Затем жидкость направляется по перфорированному полотну 1 тарелки к переливу 3, контактируя при этом с газом (паром /. Для обеспечения равномерной плотности орошения в зоне (фиг.2/, ограниченной углом 2 и соответствующей углу скругления, высота выреза меняется, увеличиваясь к середине его. Пример.. Экспериментальные исследования работы колонны, оснащенной .тремя массооЬменными тарелка ,ми. с переливами треугольной формы со скругленными углами, показали, что при выполнении нижней кромки пе релива с постоянной высотой выреза координаты (У ) полета струи жидкости прИвзаимодействии с воздухом различны (.фиг. 5 ), что приводи к неравномерному,орошению плато тарелки/ а в конечном итоге к проскоку газа в наиболее удаленные от перелива участки секции тарелки. выполнении нижней кромки перели ва с вырезами переменной высоты пр исходит выравнивание плотности орошения плато тарелки и выравнивание координат полета струи (фиг.6 ). Из условий равенства плотности орошения получена зависимость для определения высоты выреза на закругленных участках

ah, мм

(pwe2

ЙГ п Jb г()я, , 1200r|U. Л L, - переменная высота вырезас - сторона, треугольной секции/} - длина стороны треугольного перелива i Я, - плотность орошения} I - радиус закругления/ . «Я - минимальное расстояние от перелива до секционирующей перегородки. кимОбразом, установка в секциях ольных переливов со скругленнылами с переменной высотой выпозволяет повысить эффективность ы секции и увеличить ее проую способность.по яоедкости.

фие.д

ТАРЕЛКА ДЛЯ ТЕПЖ)МАССООВМЕНА, включающая перфорированное полотно, разделенное вертикальными перегородками на секции треугольной формы, в центре которых расположены треугольные переливы со скругленными углами и вырезами в местах скругления , о т. л ичающаяся тем, .что с целью повышения эффективности работы за счет увеличения прЪпускноЙ способности секции по жидкости, каждый вырез выполнен с переменной высотой, увеличивающейся к его середи- (Л С оо vj со to 4