Тарелка для тепломассообменных аппаратов Советский патент 1986 года по МПК B01D3/30 

Изобретение относится к массооб- менным контактным устройствам и может быть применено в химической про- мьшшенности, конкретнее в процессах адсорбции, десорбции, ректификации и в химических реакторах.

Цель изобретения - интенсификация массообмена за счет организации второй зоны контактирования фаз, соуда- ре.ния фаз и исключения застойной зоны над клапаном.

На чертеже представлена конструкция предлагаемой тарелки, аксонометрическая проекция.

Тарелка включает полотно 1 тарел- ки со щелевидными отверстиями 2. Над отверстиями размещены клапаны из прямоугольных пластин 3 и переливные перегородки 4, выполненные с выступаьга 5, играющими роль ограничителя подъе- ма. Щели в полотне тарелки снабжены отбортованными вверх перпендикулярно полотну тарелки плоскостями 6. В пластинах клапана выполнены параллельные прорези 7. Края 8 прорезей 7 ото- гнуты в направлении соединения пластин. Клапан размещен таким образом, что в нижнем крайнем положении пластины 3 опираются на верхние края от- бортованньпс плоскостей 6. Место динения пластин расположено- выше отбортованных поверхностей 6, а прорези 7 в пластинах - за отбортованными поверхностями. Место соединения пластин клапана может быть снабжено осью 9. Концы оси свободно размещены в переливных перегородках. Стенки переливных перегородок 4 размещены перпендикулярно клапанам и выше их так, что закрывают торцы клапана.Ограни- чители подъема 5 пластин 3 клапана расположены на уровне места соединения пластин 3 клапана.

Тарелка работает следующим

Газ (пар) проходит в выщераспо- ложенную секцию . через щели 2 полотна 1 тарелки. В зависимости от скорости газового (парового) потока подвижные пластины 3 клапана поднимаются и занимают определенное поло- кение. Выступы-ограничители 5 в стенках переливных перегородок 4 ограничивают подъем пласт ны клапана таким образом, что при максимальйом подъеме пластины становятся параллельными полотну та- релки.Газовый (паровой) поток,встречай на своем пути плоскость клапана и стенки переливных карманов,закрывающих торцы

клапанов,изменяет напразление движения и входит в газожидкостной слой на тарелке под углом к плоскости полотна тарелки. Частично газовый поток проходит через продольные прорези пластин клапана и направляется отогнутыми краями 8 прорезей пластин над клапаном к его центру. Благодаря этому газовому (паровому) потоку жидкость в зоне над клапаном интенсивно контактирует с газовым (паровым) потоком. Таким образом, над клапаном уменьшается застойная зона неконтак- тируемой жидкости за счет организации второй зоны контактирования. Интенсивность массообмена в новой зоне контактирования достаточно высока из-за того, что отогнутые к месту соединения края 8 прорезей пластин 3 клапана направляют газовый (паровой) поток навстречу друг другу. Таким образом газовые потоки из прорезей пластин клапана соударяются над центром верхней плоскости клапана (над местом соединения пластин клапана). Как известно, при соударении потоков наблюдается наиболее интенсивный мас- сообмен между жидкой и паровой фазой.

Следует отметить, что при повышении скорости газового потока по колонне время контактирования газового (парового) потока с жидкостью на тарелке уменьшается. С повышени ем скорости газового потока notoK, проходящий через прорези 7 пластин 3 клапана, увеличивается. Одновременно пластины 3 клапана стремятся стать параллельными полотну тарелки. Благодаря этому указанный поток (из прорезей пластин клапана) также изменяет-Hain- равление своего движения, приближаясь к движению, параллельному плоскости полотна тарелки над поверхностью клапана. При этом имеет место изменение фронта соударения потоков и удлинение пути движения газового (парового) потока в жидкости. Кроме того, существенным для массообмена является, в этом случае, соударение газовых потоков: входящего в жидкость на тарелку через подклапанные отверстия и прорези в пластинах клапана.

Благодаря размещению переливных перегородок 4 перпендикулярно клапанам и вьш1е их стенки закрьшают торцы клапанов и обеспечивают движение всего газового (парового) потока через

отверстия под пластинами клапана и в них.

Благодаря выполнению щелевых отверстий в полотне тарелки с отборто- ванньми по краям вверх плоскостями 6 прорезей в пластинах клапана за этими отбортовками при низких скоростях газового потока, когда пластины клапана опираются на отбортованные плоскости, значительно уменьшается провал жидкости через щелевидные отверстия в полотне тарелки в нижележащую секцию.

Размещение оси 9 в месте соединения пластин клапана в стенках пере- ливных перегородок 4 исключает перенос и смещение клапана относительно

щелей полотна тарелки. Т.е. исключает перемещение линии соединения пластин клапана в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Жидкость с тарелки перемещается на нижележащую тарелку через переливные перегородки 4.

Предлагаемая тарелка обеспечивает вторую зону контактирования над плоскостью клапана, соударение фаз с переменным фронтом зоны соударения в зависимости от скорости газового потока, исключает застойную зону, уменьшает обратное перемешивание жидкости между секциями и в результате увеличивает эффективность массообмека в секции аппарата на 30-50.

Редактор М. Товтин

Заказ 2474/8Тираж 663

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С. Баранова.

Техред М.Ходанич Корректор А, Ферен ;

Подписное