Клапанная тарелка Советский патент 1985 года по МПК B01D3/30 

Изобретение относится к массообменным клапанным тарелкам колонных аппаратов и может применяться в хийиГеской, нефтехимической и пищевой промышленности. Известна клапанная тарелка, соетоящая из основания с отверстиями и расположенными нет ними пластинчаты ми клапанами с хвостовиком, снабженным в верхней части направляющим козырьком и имекидим отверстие ij . Известна также тарелка с контакт ным элементом, содержащим переливно патрубок с расширением вверхней ча ти и отбойньлм элементом в нижней части и закрепленным жестко и коак сиально относительно отверстия в полотне тарелки кольцевым клапаном. Расширенная часть патрубка выполнена с продольными прорезями, сужающимися книзу и заканчивающимися выш клапана в его верхнем положении 2 Известна клапанная тарелка, содержащая основание с отогнутыми вни кромками и расположенные над ними пластинчатые клапаны с противовесным хвостовиком и переливные патрубки, клапаны выполнены с просечными концентричнр расположенными ло патками, отогнутые кромки основания расположены под углом 90°к лопаткам клапана и выполнены совпадающими с ними по форме 3j , В известных клапанных тарелках как переливные патрубки, так и слив ные перегородки имеют постоянно фиксиррвалную-высоту. При увеличеНИИ нагрузки по жидкости уровень жи кости на тарелки повышается, гидросопротивление газу возрастает и может произойти захлебывание. Недостатком известных тарелок является отсутствие саморегулирования. Цель изобретения - обеспечение саморегулирования по газовой и жидкой фазам и снижение гидравлического сопротивления, т.е. при увеличении нагрузки по газу обеспечивается ускоренный слив возросшего расхода жидкости. Указанная цель достигается тем, что в тарелке, включающей основание с отверстиями, расположенные нгщ ними пластинчатые клапаны с противо весным хвостовиком и переливные патрубки, противовесный хвостовик вьшолнен в виде подвижной сливной перегородки переливного патрубка. На фиг.1 изображен клапан, продольный разрез; на фиг.2 - то же, вид сверху. Клапанная тарелка состоит из полотна 1 с отверстиями 2, над которыми располржены пластинчатые клапаны 3 с противовесным хвостовиком 4. У клапана расположен переливной патрубок 5 с отбойником 6. Хвостовик 4 расположен межДу стенками 7 патрубка 5 и является его подвижной сливной перегородкой. Момент сил, создаваемый хвостовиком.4, должен быть меньше момента сил клапана 3, чЛбы клапан из любого положения мог закрывать отверстие 2 тарелки 1. Тарелка работает следующим обра.зом. Газ, поступая через отверстие 2, приподнимает клапан 3 и барботирует через слой жидкости, находящийся на тарелке 1. При подъеме клапана 3 хвостовик 4 опускается вниз. Через хвостовик 4 и стенки 7 переливного патрубка 5 жидкость стекает на нижележащую тарелку через щели между патрубком 5 и отбойником б. При увеличении расхода газа клапан 3 приподнимается выше, а хвостовик 4, соответственно, опускается ниже, чем способствует увеличению стока жидкости с тарелки, т.е. саморегулированию высоты слоя жидкости на тарелке при изменении расходов газа и жидкости. Технико-экономическая эффектив ность заключается в увеличении производительности аппарата по сравнению с базовым объектом 2 вследствие увеличения эффективности взаимодействия фаз при различных расходах.газа и жидкости. . . Критический расход газа для тарелки, как установлено в проведенных опытах, соответствует скорости газа в отверстии более 5 м/с. С увеличением скорости газа в отверстии от 2 До 5 м/с, несмотря на увеличение сечения прохода для газожидкостных сред ,в тарелке, сток жидкости на нижележащую тарелку ограничивается вследст вие увеличения уноса жидкЬсти в .отверстии тарелки. При скорости газа в отверстии до 2 м/с тарелка может работать как саморегулируемая, однако при скорости газа в отверстии 2-5 м/с нарушается саморегулирование, а при увеличении скорости более 5 м/с прекращается нормальная работа тарелки. Жидкость не сливается. Поэтому нормальная работа тарелки с живым сечением 5% возможна при скорости газа по колонне до 0,2 м/с, а с живым сечением 3% скорость газа по колонне снижается до 0,15 м/с. В предлагаемой тарелке саморегули рование осуществляется в значительно большем диапазоне расхода газа по колонне вследствие того, что в отличие от известного решения противовесный хвостовик выполнен в виде подвижной сливной перегородки переливного патрубка. Поэтому с увеличением скорости газа сливная перегородка опускается, чем уменьшается гидравлическое сопротивление прохождению газа. Так как в переливном патрубке отсутствует противоточное движение фаз, то с увеличением расхода газа явлег: ние уноса наблюдаться не может, поэ тому предлагаемая тарелка нормально ;работает при скоростях газа в отверстии 10-30 м/с. В предлагаемом устройстве с увеличением расхода

газа уменьшается гидравлическое сопротивление стоку.жидкости из-за уменьшения высоты сливной перегородки.

Таким образом, предлагаемое решение позволяет обеспечить саморегулирование тарелки в значительно более широком диапазоне расхода газа по сравнению с известным.

КЛАПАННАЯ ТАРЕЛКА для масссобменньох аппаратов, включающая основание с отверстиями, расположенные над ними пластинчатые клапаны с противовесным хвостовиком и переливные патрубки, о.тличающа яс я ,тем, что, с целью обеспечения саморегулирования по газовой и жидкой фазам и снижения гидравлического сопротивления, противовесный хвостовик выполнен в виде подвижной сливной перегородки переливного патрубка.