Элемент для распределения жидкости в массообменной колонне Советский патент 1984 года по МПК B01D53/18 

2.Элемент по п.1, о т л и ч а root и и с я тем, что отражательная пластина выполнена изогнутой.

3.Элемент по п.1, отличающ ни с я тем, что отражательная платина выполнена продольно гофрированной.

4.Элемент по п.1, отличающ и и с я тем, что отражательная пластина выполнена поперечно-гофрирозанной.

5.Элемент по п.1, о т л и ч а гоад и и с я тем, что верхняя кром ка отражательной пластины выполнена зубчатой.

6.Элемент по пп.1-5, о т л и ч аго щ и и с я тем, что отражательные пластины расположены параллельно одна другой. .

7.Элемент по пп.1-5, о т л ич а го щ и и с-я тем, что отражательные пластины расположены по концентрическим окружностям.

8.Элемент по пп.1-5, отличающийся тем, что отражательные пластины расположены радиально.

1. ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ В МАССООБМЕННОЙ КОЛОННЕ, включающий часть основания тарелки С рядами отверстий, под каждым нз которых установлена отражательная / пластина, отличающийся тем, что, с целью повьпиения эффективности тепломассообмена в условиях протпво- и перекрестного тока взаимодействукицих фаз путем направленного и однородного пленочного истечения жидкости, отражательная цластина снабжена отогнутой кверху кр9мкой, верхняя часть которой выполнена по синусоидальному профилю с длиной волны, равной шагу отверстий, а линия соединения отражательной пластины с основанием тарелки параллельна осевой линии ряда отверстий. (Л эо эо SI vj о

Изобретение относится к конструкциям распределительных устройств для жидкости, применяемых в процессах тепломассообмена, и может быть использовано для создания орошения насадочц ых устройств в ректификационных и абсорбционных колоннах, рабо такщих .в системах противо- и перекре кого тока взаимодействующих фаз. Известно распределительное устрой ство, состоящее из элементов, выполненных в виде отогнутых язычков Л Недостаток известного устройства неоднородность пленочного истечения жидкости, так как стекающая по перй етру язычка пленка имеет различную толщину. Кроме того, известная конструкция элемента не позволяет созда направленное истечение жидкости по поверхности регулярных насадок за счет криволинейной поверхности пленк Известен элемент для распределени жидкости в массообменной колонне, включающий часть основания тарелки с рядами отверстий, под каждым из . которых установлена отражательная пластина zj . За счет неравноудаленности плоскости язычка от осевой линии ряда отверстий создается только пленкообразная струя, которая неоднородна по толщине по всему периметру слива Это объясняется тем, что наклон языч ка в сторону направления движения струи увеличивает толщину пленки от отверстия к отверстию. Такое истечение жидкости является неприемлемым для орошения регулярных насадок, так как распределение жидкости будет локальным и неравномерным. В конечном . итоге эффективность тепломассообмена будет низкой. Язычок из-за перпендикулярного крепления склонен к вибрациям и колебаниям, что приводит к нарушению пленочного, истечения, а также к быстрому выходу язычка из строя. Применение указанного элемента для орошения насадок в системе перекрестного тока пара и жидкости не исключает проскок пара без контакта с жидкостью. Это объясняется тем, что при перекрытии пленок между язычками образуется некоторая свободная зона, в которую и устремляется паровой поток, ухудшая тем самым равномерность распределения жидкости. Кроме того, за счет неравномерного орощения насадки существует проскок пара в в верхних слоях насадки. Цель изобретения - .повышение эффективности тепломассообмена путем направленного и однородного пленочного истечения жидкости. Поставленная цель достигается тем, что элемент для- распределения жидкости в массообменной колонне, включаю пщй часть основания тарелки с рядами отверстий, под каждым из которых установлена отражательная пластина, последняя снабжена отогнутой кверху кромкой, верхняя часть которой выполнена по синусоидальному профилю с дли-ной волны., равной шагу отверстий. а линия соединения отражательной пла тины с основанием тарелки параллельна осевой линии ряда отверстий. Пластина может быть выполнена изо нутой. Пластину целесообразно выполнять продольно гофрированной или поперечно гофрированной. Целесообразно, чтобы отражательные пластины были расположены параллельно друг другу, по концентрическим окружностям или радиально. На фиг.1 изображен элемент для ра пределения жидкости с односторонним сливом пленки, выполненный-с наклонн расположенной плоской пластиной, кро ки которой имеют синусоидальный профиль с длиной волны, равной шагу отверстий, и отогнуты вверх, в аксонометрии; на фиг.2 - то же, выполненный с плоской пластиной; на фиг.3 то же, выполненный с изогнутой пластиной; на фиг.4-- элемент с двухсторонним сливом, выполненный с плос кой пластиной, кромки которой имеют зубчатый профиль; на фиг.5 - то же, выполненный с продольно гофрированной изогнутой пластиной, отогнутые кромки которой имеют синусоидальный профиль; на фиг.6 - то же, выполненный с поПеречногофрированной плас тиной, причем шаг Гофр равен шагу отверстий; на фиг.7 - то же, выполненный с поперечногофрированной плоской пластиной, на фиг.8 - элемент с параллельным расположением пластин; на фиг.9 - то же, вид сверху; на фиг.10 - то же,с замкнуто параллельным расположением пластин} на фиг. 11 - то же, в котором пластины расположены по концентрическим окружностям; на фиг.12 - то же, в ко тором пластины расположены радиально. Элемент для распределения жидкоети состоит из части основания тарелки 1 , в котором выполнен ряд отверстий 2 для перетока жидкости. Под отверстиями 2 к основанию тарелки 1 прикреплена отражательная пластина 3 так, что линия соединения пластины с основанием параллельна осевой ли- НИИ ряда отверстий и ее плоскость равноудалена от осевой Линии по всей длине пластины. Линия соединения пластины с основанием тарелки 1 обра зована либо непосредственным касанием с основанием тарелки 1 отражательной пластины 3 или ножки 4 (элемент с односторонним сливом .пленки), либо центрами штырей 5 или перегородок ,6 (элемент с двухсторонним сливом пленки). Отражательная пластина 3 выполнена с отогнутыми вверх кромками 7. Эти кромки имеют волнообразный синусоидальный или зубчатый профиль, причем длина волны или соответственно шаг зубчиков равен шагу отверстий в ряду. Кроме того, плоскость отражательной пластины 3 может иметь продольные 8 или поперечные 9 гофры, причем шаг поперечных гофр равен шагу отверстий в ряду. В перекрестноточном элементе для распределения жидкости,выполненном со сливной планкой 10, которая образует с корпусом колонны 11 отверстие для прохода паров 12, элементы отражательной пластины 3 расположены параллельными рядами. Расположение элементов параллельными рядами и расположение отверстий в рядах в шахматном порядке полностью исключает проскок пара без контакта с жидкостью в зоне 13 ив верхних слоях насадки 14 (фиг.8 и 9). В противоточном элементе для распределения жидкости, выполкеном с патрубками 15 (фиг. 11 и .12) для прохода пара, отражательные пластины расположены по концентрическдав окружностям и радиально, т.е. сходящимися к центру основания рядами. Выбор оптимального расположения отражательных пластин определяется конструкцией насадки. Устройство работает следующим образом. Жидкость, поступающая на основание тарелки 1, под действием гидростатического напора проходит череэ отверстие 2, образуя струи. Струи жидкости растекаются по плоскости отражательной пластины 3, -перекрываясь между собой, и формируют сплошную пленку. Пленка жидкости,стекает по всему периметру слива пластины вниз. Выполнение кромок отражательной пластины волнообразными по синусоиде или зубчатыми, а также выполнение плоскости пластины поперечно-гофрированной исключает струеобразование в местах перекрытия пленок соседних отверстий и обеспечивает однородность пленки по толщине по всему периоду слива пластины.

Наличие продольных гофр на плоскости . пластины обеспечивает выравнивайие гидрЬдинамического напора: жидкости, тем самым обеспечивает плавное равномерное истечение пленки жидкости на поверхность насадок.

Таким образом, применение предлагаемого элемента распределения жидкое ти, выполненного в виде.отражательной пластины, прикрепленной параллельно осевой линии ряда отверстий, кромки которой отогнуты вверх и имеют синусоидальный профиль, обеспечивает высокую эффективность тепломассобмена за счет, однороднрго и направленногй пленочного истечения жидкости на поверхность регулярных насадок , работающих в системах првтивои перекрестного тока взаимодействующих фаз.

Фи,8

И

Ц н 1

sr:s

kr

i h-N-i

f

r П

ffiLfh l-fh hr itUJ-fi

LffiJiri

iJ t

f §ilL

I 41

rr-PH

IlLlA IJ

M ii

,1-1

H-l

N LTHH

J

JI 1Фиг. 9

fT- I

I M

T jjiijtiif,

ж A I Ijti iTi

-|H -t I -b hrh

|M:SI

,-,

lltTf hH kH f&S

timiiit wjJiii Й|Г$

(fff/г./

/