Двухслойная тарелка для тепломассообменных процессов Советский патент 1983 года по МПК B01D3/22 

Изобретение относится к тепломас сообменным аппаратам, используемым в нефтегазоперерабатывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности. Известна двухслойная тарелка для тепломассообменных процессов, кажды слой которой выполнен из секций змееви ков, соединенных с коллекторами ij . Недостатками данного конструктив ного решения являются сложность изготовления и монтажа, так как при изготовлении секции-змеевика необходимо соблюдение абсолютной- параллельности труб и их соединение третьей трубой.При монтаже тарелки име1ощ11еся неточности в изготовлений препят ствуют равномерному расположению одного слоя между секциями другого, а это Может привести к заклиниванию слоев тарелки, что препятствует возможности перемещения одного из слоев в вертикальном направлении. Кроме того, при соединении каждой трубы тарелки с коллектором необходима герметичность и прочность применяемого в данной конструкции легкоразъемного соединения, что усложняет изготовление и соответственно монтаж тарелки. Недостатком является также высокое гидравлическое сопротивление для теплоносителя, так как при движении теплоносителя возникают местные сопротивления: при входе его в каждую трубу змееви ка секций каждого слоя тарелки при острой кромке и внеза.пном расширеНИИ, при повороте с углом 180°, при выходе из труб змеевика в коллектор и резком расширении. .Цель изобретения - упрощение .изготовления и монтажа тарелки и снижениегидравлического сопротивления для тепло(хладо) -носителя. Указанная Цель достигается тем, что в двухслойной тарелке для тепло массообменных процессов, каждый слой которой выполнен из секций змеевико соединенных с коллекторами, каждая секция состоит из горизонтальных участков змеевиков, расположенных в вертикальной плоскости, причем зме евики выполнены с разным Шагом и см щены относительно друг друга, а свобод ное сечение нижнего слоя меньше верхне На фиг. 1 изображена тарелка лля массообменного аппарата, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сбоку/ на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. Тарелка для массообменного аппарата состоит из двух слоев: верхнего 1 и нижнего 2. Слои тарелки обра зованы горизонтальными участками 3 и 4 змеевиков 5 и 6. За счет чере дования змеевика 5 с шагами q и Ог и змеевика 6 с шагами 0 и а см щения их относительно друг друга слои имеют разное свободное сечение для прохода газа ( S-i и 5) На входе и выходе теплоносителя из колонны змеевики соединены с коллектором 7 и 8, При необходимости введения в колонну нескольких теплоносителей змеевики могут быть выполнены секционно, т.е. по несколько тарелок на один тешлоноситель, при этом каждая секция снабжается коллекторами входа и выхода. Изготовление и компоновка змеевиков может проводиться вне колонны. Скомплектованная конструкция через открытый верхний фланец колонны с помощью подъемного механизма устанавливается внутрь кожуха колЬнны, и закрывается фланец. Это сокращает время и трудоемкость монтажа тарелок , не требует проведения сварочных работ внутри аппарата. Змеевики ь и 6 выполнены с плав-ными поверхностями на 90° , что значительно снижает коэффициенты местного сопротивления, а следовательно, и гидравлическое сопротивление змеевика для теплоносителя. Тарелка тепломассообмен-ного аппарата работает следующим образом. Газ (пар) подается снизу, а жидкость стекает через щели верхнего слоя 1, а затем нижнего, контактируя с газом. Совокупность двух слоев 1 и 2 позволяет проходить газу и жидкости через отверстия между трубами, в основном, каждому своим путем. При этом доля сечения для прохода каждой фазы в зависимости от изменения на грузок может меняться. При минимальных нагрузках или недогруженности колонны слой пены мал и в этом случае контакт газа и жидкости происходит между слоями 1 и 2. Для заданных нагрузок контакт газа (пара) и жидкости происходит в барботажной зоне на верхнем слое. Меньшее живое сечение нижнего слоя по сравнению с верхним позволяет не снижать пропускной способности по жидкости. Верхний слой тарелки не препятствует прохождению жидкости , а нижний слой лимитирует провал жидкости, что связано с высокой скоростью потока газа через отверстия: противодействием усиленному потоку газа является возрастающий напор жидкости, скапливающийся между слоями тарелки. Для съема или подвода тепла в зоне контакта газа с жидкостью в змеевики 5 и б по коллектору 7 подается тепло (хладо)-носитель., При необходимости возможно введение нескольких теплоносителей. Таким образом, за счет такой конструкции тарелки упрощается изготовление имонтаж ее и снижается гидросопротивление для теплохладоносителя.

Фиг. г

pl/t.J

ДВУХСЛОЙНАЯ ТАРЕЛКА ДЛЯ ТЕПЛОМАСССЮБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ-, каждай слой которой выполнен из секций змеевиков, соединенных с коллекторами, отличающаяся тем, что, с целью упрощения изготовления и монтажа тарелки и снижения гидравлического сопротивления для тепло (хладо) -носителя, каждая секция сое- тоит из горизонтальных учаЬтков зме евиков, расположенЕШХ в вертикальной плоскости, причем змеевики выполнены с разным шагом и смещены относительно друг друга, а свободное сечение . нижнего слоя меньше верхнего. pt 00 С71 О) X 8 Сриг.1