Распределительное устройство Советский патент 1985 года по МПК B01D53/18 

Изобретение относится к массообменной технике,а именно к устройству распределителей жидкости для трубчатых массообменных аппаратов с падающей пленкой жидкоети и предназначено для использования в пленочныхтрубчатых реакторах, абсорберах ректификационных колоннах, а также в вихревых массообменных колоннах. Известно распределительное устройство для трубчатого аппарата, содержащее установленные одна над другой три перфорированные тарелки. Верхняя тарелка с целью более равномерного распределения жидкости выполнена в форме усеченного эллиптического тороида и снабжена плоским отражателем, установленным по ее оси 1. В этом распределительном устройстве жидкость стекает через отверстия с вышележащей перфорированной тарелки на нижележащую, при этом постепенно выравниваются расходы жидкости по сечению аппаратаОднако равномерного распределения жидкоети по трубам массообменного аппарата в этом случае получить практически не удается. Кроме того, данное распределительное устройство, не обеспечивает подачу жидкости в трубы пропорционально расходу газовой (паровой) фазы. Увеличение расхода жидкости в какую-либо трубу трубчатого массообменного аппарата приводит к увеличению ее гидравлического сопротивления по газовой фазе и, следовательно, к снижению расхода газа в этой трубе и увеличению расхода газа в других трубах с меньщим расходом жидкости. Все это в целом приводит к снижению эффективности аппаратов. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является распределительное устройство, содержащее наружный цилиндр, выполненный в форме хомута с отверстием в стенке в нижней его части, с установленным внутри с образованием кольцевой полости диффузором со сквозным отверстием в стенке вначале-расширения и закрепленный на основании, снабженном устройством для его крепления к массообменной трубе. В известном устройстве расход жидкости возрастает с ростом расхода газа через контактное устройство путем разряжения, возникающего в диффузоре, величина которого пропорциональна квадрату скорости газа 2. Недостатком известного устройства является то, что эффективная его работа возможна только в прямоточном режиме движения фаз. Противоточное движение фаз в устройстве возможно, но только при низкой скорости газа, в этом случае нез,начительно и разряжение, возникающее в диффузоре. Целью изобретения является обеспечение равномерности соотношения газ-жидкость В параллельно работающих противоточных трубах. Указанная цель достигается тем, уо распределительное устройство для трубчатых массообменных аппаратов, содержащее наружный цилиндр, выполненный в форме хомута с отверстием в стенке в нижней его части, с установленным внутри него с образованием кольцевой полости диффузором со сквозным отверстием в стенке в начале расширения и закрепленный на основании, снабженном устройством для его крепления к массообменной трубе, снабжено расположенной над кольцевой полостью крышкой и установленными в кольцевой полости радиальными перегородками, при этом две соседние перегородки выполнены глухими, перекрывающими сечение между основанием и крышкой, между этими перегородками расположен разъем хомута, рядом с глухой перегородкой за отверстием в стенке наружного цилиндра и отверстием в стенке диффузора установлена перегородка, прикрепленная к основанию, а ее верхний конец расположен ниже отверстия в стенке диффузора, к верхней крышке прикреплена перегородка, нижний конец которого расположен ниже верхнего края предыдущей перегородки с образованием зазора с основанием, к которому прикреплена перегородка, верхний конец которой расположен выще нижнего конца предыдущей перегородки, между последней перегородкой и соседней глухой в основании выполнено отверстие вдоль образующей цилиндра. На фиг. 1 изображено предлагаемое распределительное устройство, продольный разрез; нафиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2. Распределительное устройство устанавливается на вихревую трубу 1, закрепленную на трубной решетке 2. Распределительное устройство состоит из цилиндра 3 с отверстием 4 в нижней части, закрепленного на основании 5 с установленным внутри него диффузором 6 со сквозным отверстием 7 в месте сужения. Между диффузором 6 и наружным цилиндром 3 расположены радиальные перегородки 8-12. Наружный цилиндр 3 сверху закрыт крышкой 13, соединяющей его с диффузором 6. Первая перед отверстием 4 в наружном цилиндре 3 радиальная перегородка 12 полностью перекрывает сечение между основанием и верхней крышкой, перегородка 8 находится за отверстием 4 и образует с ннм гндрозатвор. Перегородка 9 образует гидрозатвор с перегородками 8 и 10. Перегородка 11 перекрывает сечение между основанием 5 и крышкой 13. Наружный цилиндр 3 выполнен в форме хомута. Вдоль внутренней поверхностн цилиндра 3 расположена прокладка 14 уплотнения. Распределительное устройство работает следующим образом. Газовый поток проходит по диффузору и на выходе; расширяясь, создает разряжение по отношению с давлением за диффузором. Это разряжение передается через отверстие 7 в стенке диффузора 6 в полость между перегородками 12, 8 и 9. Жидкость внутрь распределительного устройства с трубной решетки 2 поступает через отверстие 4. За счет разряжения уровень жидкости между перегородками 8 и 12 выше, чем на трубной решетке 2, а на трубной решетке выше верхней кромки отверстия 4. Далее жидкость переливается через перегородку 8, проходит под перегородкой 9, вновь переливается через перегородку 10 и по отогнутой кромке 15 основания 5 сливается через отверстие 16 внутрь вихревой трубы 1. Гидрозатвор, образуемый перегородками 8-10 исключает передачу давления из вихревой трубы 1 в полость между перегородками 98 и 12. С ростом скорости газа возрастает разряжение в полости между перегородками 9, 8 и 12, что увеличивает расход жидкости в трубу 1, обеспечивая более равномерное соотношение жидкость-газ во всех трубах даже при наличии градиента уровня жидкости на трубной решетке. Расположение перегородок 8-12 по радиусу позволяет увеличить сечение каналов для жидкости, что исключает их засорение, а также позволяет компактно разместить два гидрозатвора без измерения расстояния между вихревыми трубами. Предлагаемая конструкция распределительного устройства обеспечивает раздельное движение жидкости и газа, что исключает унос жидкости с газом при противоточном движении фаз. Выполнение наружного цилиндра в форме хомута позволяет демонтировать его во время ремонтов и осуществить чистку устройства.

5-6

Фиг. 2

Фи.5

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО для трубчатых массообменных аппаратов, содержащее наружный цилиндр, выполненный в форме хомута с отверстием в стенке в нижней его части, с установленным внутри с образованием кольцевой полости диффузором со сквозным отверстием в стенке в начале расширения и закрепленный на основании, снабженном устройством для его крепления к массообменной трубе, отличающееся тем, что, с целью обеспечения равномерности соотношения газ-жидкость в параллельно работающих противоточных трубах, оно снабжено расположенной над кольцевой полостью крыщкой и установленными в кольцевой полости радиальными перегородками, при этом две соседние перегородки выполнены глухими, перекрывающими сечение между основанием и крыщкой, между этими перегородками расположен разъем хомута, рядом с глухой перегородкой за отверстием в стенке наружного цилиндра и отверстием в стенке диффузора установлена перегородка, прикрепленная к основанию, а ее верхний ,конец расположен ниже отверстия в стенке диффузора, к верхней крыщке прикреплена перегородка, нижний конец которой расположен ниже верхнего края предыдущей перегородки с образоваi нием зазора с основанием, к которому прикреплена перегрродка, верхний конец кото(Л рой расположен выще нижнего конца предыдущей перегородки, между последней перегородкой и соседней глухой в основании выполнено отверстие вдоль образующей ци.л|индра. Nt О5 о ot