Клапанное контактное устройство Советский патент 1992 года по МПК B01D3/30 

СО

С

Использование для осуществления теп- ломассообменных процессов в системе газ- жидкость. Сущность изобретения каждый клапан выполнен в виде тела вращения, представляющего собой сопряжение полусферы с параболоидом вращения, причем клапаны на полотне расположены взаимно перпендикулярной направлены вершинами друг к другу, полотно выполнено с ложей, имеющей в сечении форму сопряжения полукруга с параболой и углублением в суженой своей части, и клапаны установлены в ложе. 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для осуществления тепломассообменных процессов в системе газ-жидкость и может быть использовано в химической и других отраслях, например, для регенерации отработанных кислот.

Известна конструкция насадки для тепломассообменных устройств, выполненная в виде тела вращения с элементом смещения центра тяжести, выполненные в виде цилиндра с полусферическими основаниями. Недостатком устройства является отсутствие возможности регулироват ь свободное сечение тарелки в процессе работы

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство-терелка Наттера, включающая полотно с окнами и клапаны Г-образной формы, имеющие кран различной массы Несовершенством устройства является недостаточная эффективность контакта фаз, поскольку взаимодействие фаз в указанном устройстве возможно лишь в барботажном слое

Целью изобретения является увеличение контакта фаз и стабилизируя турбулизо- ванного газожидкостного слоя.

На фиг. 1 изображено клапанное контактное устройство продольный разрез: на фиг. 2 - вид сверху в плане фиг. 1, на фиг 3 - разрез ложа на тарелке без тела клапана на фиг. 4 - вид сверху в плане фиг 3.

Клапанное контактное устройство включает полотно тарелки 1 клапан2,выполнен- ные в виде тела вращения, представляющего собой сопряжение полусферы с параболоидом вращения с элементом смещения центра тяжести, ложе 3 для клапана на полотне тарелки, окна 4 в ложе для прохождения газа и жидкости, ложе имеет углубления для суженой части тела клапана (не обозначено) в котором также возможны окна на полотне тарелки имеются

VI

О

VI

ел

также свободные окна 5. Для фиксации клапана 2 в ложе 3 предусмотрена жесткая или гибкая связь клапана с полотном тарелки.

Клапанное устройство работает следующим образом. При низких нагрузках по газу (пару) и жидкости газ и жидкость проходят через окна 5 и устройство работает как провальная тарелка.

С увеличением нагрузки по жидкости или при накоплении жидкой фазы на тарел- ке клапаны 2 приподнимаются, открывая окна 4 и увеличивая тем самым живое сечение тарелки 1. При дальнейшем повышение уровня жидкости клапаны 2 принимают вертикальное положение, полностью открывая окна (в случае наличия окон в углублении ложа 3 и всплывании клапанов с гибкой связью достигается максимальное живое сечение тарелки). В вертикальном положении клапаны также выполняют роль насад- ки на тарелке, способствуя увеличению тепломассообмена. Кроме того выступающие части клапанов над поверхностью жидкости образуют подобие решетки и способствуют стабилизации сильно турбу- лизованного слоя.

С уменьшением нагрузки по жидкости происходит постепенное закрытие окон в ложе для тела клапана в обратном порядке по сравнению с открытием.

Изобретение расширяет технические возможности клапанных тарелок за счет увеличения массообмена на поверхности клапанов, стабилизирует турбулизованный

фиг-i

газожидкостной слой на тарелке за счет взаимно перпендикулярного расположения клапанов вершинами друг к другу и образования решетки за счет выступающих частей клапанов над поверхностью жидкости, обеспечивает плавную регулировку живого сечения тарелки, а также надежную фиксацию тела клапана в процессе работы до и после открытия клапана. Устройство отличается простотой конструктивного оформления и монтажа. При изготовлении его из коррозионно-устойчивых материалов его можно использовать в производствах регенерации отработанной серной и азотной кислоты.

Формула изобретения Клапанное контактное устройство, включающее полотно с окнами и клапанами, отличающееся тем. что, с целью увеличения контакта фаз и стабилизации турбулизованного газожидкостного слоя, каждый клапан выполнен в виде тела вращения, представляющего собой сопряжение полусферы с параболоидом вращения с элементом смещения центра тяжести, расположенным в вершине параболоида, полотно выполнено с ложей, имеющей в сечении форму сопряжения полукруга с параболой и углублением в суженой своей части, при этом клапан установлен в ложе и соседние клапаны на полотне расположены взаимно перпендикулярно и направлены вершинами друг к другу.

4

U

N

-j

CD

-J J1