Двухслойная щелевидная тарелка Советский патент 1962 года по МПК B01D3/22 B01D53/18 

Известны конструкции тарелок, представляющие собой однорядные решетки, собранные из параллельных прутков и тому подобных элементов- Однако они имеют недостаточную производительность и большую чувствительность к колебаниям нагрузки по паровой (газовой) фазе.

Предлагаемая двухслойная щелевидная тарелка отличается от известных тем, что она вьшолнена из двух горизонтальных щелевых решеток, установленных одна над другой на расстоянии, соизмеримом с шириной щелей, и таким образом, что щели одной решетки перекрещиваются со щелями другой под некоторым углом, например прямым. Благодаря такой конструкции тарелки чувствительность ее к колебаниям нагрузки по паровой (газовой) фазе уменьщается.

Схема взаимного расположения пластин предлагаемой тарелки iioказана на фиг. ; схема (пример) монтажа тарелки со сливным устройством показана на фиг. 2; схема распределения площади тарелки На элементы для прохода газа и жидкости показана на фиг. 3.

Предлагаемая тарелка состоит (фиг. 1, 2 и 3) из двух частей - нижней / и верхней 2 пластин. Каждая пластина состоит из двух элементов, скрепленных между собой лланка.ми 3 (фиг. 1 и 2) в виде решетки с параллельными щелями. Обе пластины (решетки) крепятся s колонне в горизонтальном положении на небольшом расстоянии друг от друга, что достигается с помощью фиксирующих приспособлений 4 (распорных планок и др.). При этом направление щелей верхней и нижней решетки взаимно перпендикулярное (как одно из наиболее рациональных). Рещетки могут перекрывать или все сечение колонны или часть его. В последнем случае возможно устройство ариспособлений для слива жидкости через гидравлические затворы в виде сливных перегородок 5 (фиг. 2) с карманами 6. Как щелевидные решетки, так и сливные карманы крепятся к корпусу колонны.

№ 151672, - 2 -

Тарелка действует следующим образом. Пар проходит через обе решетки снизу вверх, навстречу потоку жидкости, которая над верхней решеткой образует пену. Жидкость стекает через щели верхней, а затем нижней решетки, проходя контакт с паром и в этой части тарелки. Если имеется-специальное сливное приспособление для жидкости, то часть его может перетекать на нижерасположенную тарелку через гидравлический затвор.

Для большинства промышленных колонн основные геометрические характеристики предлагаемой тарелки будут примерно следующие: ширина щели между прутками мм диаметр прутков 12-25 мм; горизонтальный а;;осБет между решетками 5-25 мм- Размеры должны соответствовать нагрузке тарелки по потокам паров и жидкости.

Ограниченный просвет между решетками необходим для увеличения гидравлического сопротивления решеток потоку восходящего газа.

Совокупность двух решеток позволяет проходить газу и жкдкосги через 1 росве-.Ь в ссновно, ка;кдому своим путем, т. е. газ лро.ходмт преимущественно через Просвет а (фиг. 3), а жидкость через просветы в. При этом доля сечения для прохода каждой фазы может меняться в за:висимости от объема и свойств встречных фаз.

Сток жидкости через щели при больших нагрузках по пару обеслечивается благодаря аэродинамической тени.

Основной контакт пара и жидкости должен, быть на верхней решетке в зоне пены и брызг, однако при неблагоприятных условиях может оказаться, что слой пены мал или практически отсутствует. В этом случае взаимодействие пара и жидкости имеет место в слое, образуемом двумя решетками.

При обычных промышленных условиях толщина слоя составляет не менее 30 мм, и тарелку в этом случае следует рассматривать как упорядоченную насадку, внутри которой происходит контакт встречных потоков. Отсюда ясно, что предлагаемая тарелка имеет как бы гарантированный минимальный контактный объем, чего нет, например, длч щелевидной однослойной тарелкиЦелесообразность уменьшения площади живого сечения нижней решетки по сравнению с верхней объясняется стремлением увеличить сопротивление тарелки потоку пара без снижения пропускной способности по стоку жидкости. Верхняя решетка с большей площадью щелей не является существенным препятствием при прохождении потока жидкости. Провал жидкости лимитируется меньшим живым сечением нижней решетки, что связано с возрастающими скоростями .потока пара через эти щели. Однако противодействием, усиленны-м струями газа, является возрастающий напор жидкости, скапливающийся между верхней и нижней пластинами.

Взаимная перпендикулярность щелей двух решеток желательн.а с точки зрения получения вертикальных струй, приближающихся по свос.му поперечному сечению к прямоугольникам, соответственно просветам в двухслойной тарелке.

При этом площадь всех просветов для прохождения вертикальных газовых струй является максимальной.

Предметизобретения

Двухслойная щелевидная тарелка для массообменных колонн, о гличающаяся тем, что, с целью уменьшения чувствительности к колебаниям нагрузки по паровой (газовой) фазе, она выполнена из двух

горизонтальных щелевых решеток, установленных одна над другой ка расстоянии, соизмеримом с шириной щелей, н таким образом, что щели одной рещетки перекрещиваются со щелями другой под некоторым углом, например прямым.

Фиг. 1

1/