Трубчато-решетчатая струенаправленная тарелка Советский патент 1990 года по МПК B01D3/22 

Изобретение относится к химической, нефтехимической и пищевой отраслям, в частности к аппаратурному оформлению процессов тепломассообмена, протекающих в системе газ-жидкость, таких как абсорбция, ректификация, охлаждение и очистка газа методом мокрого пылеулавливания.

Цель изобретения - интенсификация процесса за счет ударного взаимодействия газожидкостной струи о перегородку.

„На фиг.1 показана трубчато-решетча- тая струенаправленная тарелка; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - ячейки тарелки, аксонометрия.

Трубчато-решетчатая струенаправленная тарелка, установленная в корпусе 1, состоит из основания 2, выполненного в виде параллельно размещенных в два яруса полых элементов 3 на расстоянии друг от друга с образованием зазора 4. С нижней стороны к полым элементам верхнего яруса прикреплены пластины 5 с образованием щелей 6, в которых проделаны просечки в виде чешуек 7 с отогнутыми вниз кромками, а над трубками нижнего яруса установлены вертикальные перегородки 8, нижний торец которых выполнен с вырезами .9. Пояые элементы 3 объединены в раздаточный коллектор 10 с патрубком 11 для ввода хладо- и теплоносителя и соединены

Os

СА) 00

о

с выводным коллектором 12 и патрубком 13 для отвода теплоносителя.

Трубчато-решетчатая струенаправлен- ная тарелка работает следующим. образом,

В нижнюю часть корпуса 1 поступает газ (пар), в верхнюю - жидкость, которые движутся в противотоке. Жидкость на элементы 3 поступает через переточные каналы вышележащих элементов, выполненных в виде чешуек 7 с отогнутыми вниз кромками. Поднимающийся газ (пар), проходя через задор 4, вступает во взаимодействие с жидкостью, выходящей (эжектирующей) из щелей б, с образованием восходящей двухфазной струи, которая ударяется о перегородку 8. При ударе происходит увеличение и обновление поверхности контакта фаз из- за дробления пузырей газа и элементов жидкости, что интенсифицирует процесс тепломассообмена. После удара направление движения газожидкостного потока меняется на обратное, что снижает, унос жидкости с тарелки и позволяет увеличить нагрузку по газу и жидкости и уменьшить межтарельчатое расстояние.

Повторный проход жидкости над зазором 4, из которой выходит газ, позволяет вторично перемешиваться струе газа с жидкостью, создавая дополнительное возрастание поверхности соприкосновения фаз. Затем газожидкостная смесь в виде пены направляется к пластинам 5, где тепломассообмен завершается, и часть жидкости снова возвращается в процесс, эжектируясь через щели 6, а другая ее часть сливается через чешуйки 7 в виде струй, образуя вторую зону контакта фаз. В полые элементы 3 может подаваться теплоноситель или хладагент, который отводит тепло абсорбции или охлаждает жидкий поглотитель, для чего эти элементы объединены в коллекторы 10 и 12, соединенные с патрубками ввода 11 и вывода 13 хладагента.

.Таким образом, тарелка одновременно выполняет три функции: контактного устройства, перераспределителя (оросителя) жидкости и теплообменника.

Направленный ввод на перегородки, эжекция жидкости через щели 6, удар газожидкостной струи, равномерный и организованный слив жидкости через чешуйки 7 обеспечивают повышение однородности двухфазного слоя, обновление и развитие

поверхности контакта фаз, что приводит к интенсификации процесса тепломассообмена, этому способствует отвод тепла аб- сорбции.

Экономическая эффективность предлагаемой тарелки включает уменьшение металлоемкости по сравнению с известными конструкциями тарелок на 15-25% из-за увеличения верхнего предела нагрузки по газу и жидкости и уменьшения межтарельчатого расстояния, а также уменьшения кисла тарелок на 10-20% вследствие повышения эффективности тепломассообмена. Кроме того, конструкция тарелки проста и для ее изготовления можно использовать

трубки, бывшие в употреблении (списанных теплообменников), что снижает стоимость конструкции.

25

Формула изобретения

1. Трубчато-решетчатая струенаправ- ленная тарелка, включающая основание, выполненное в виде параллельно установленных полых трубчатых элементов, объединенных коллекторами, переточные каналы, горизонтальные пластины и вертикальные перегородки, нижние кромки которых выполнены с вырезами, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса

за счет ударного взаимодействия газожидкостной струи о перегородку, основание выполнено в два яруса, при .этом горизонтальные пластины установлены под каждым элементом верхнего яруса с образованием

щелей с элементами нижнего яруса для наклонного подвода газа, а вертикальные перегородки г.рикреплены к трубкам нижнего яруса с верхней стороны, параллельно щелям для входа газа.

2, Тарелка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я

тем, что горизонтальные пластины выполнены с просечками в виде чешуек для слива жидкости с отогнутыми вниз -кромками и поочередно направлены в противоположкые стороны.

Jp,iQ.(l)Q,DiQ-(f,

66

Изобретение относится к химической, нефтехимической и пищевой отраслям промышленности, в частности к аппаратурному оформлению процессов тепломассообмена, протекающих в системе газ - жидкость. Цель изобретения - интенсификация процесса взаимодействия фаз за счет ударного взаимодействия газожидкостной струи о перегородку. Трубчато-решетчатая струенаправленная тарелка включает основание, выполненное в виде параллельно установленных полых элементов, объединенных коллекторами, переточные каналы и вертикальные перегородки. Новым является то, что основание выполнено в два яруса с образованием щелей для наклонного подвода газа, пластины выполнены с просечками с отогнутыми вниз кромками для организованного слива жидкости. Нижний ярус снабжен вертикально установленными перегородками, прикрепленными к трубкам с верхней стороны параллельно щелям для входа газа. При этом горизонтальные пластины установлены под каждым элементом верхнего яруса. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фиг.2

6 ЦФиг.З