Клапанная тарелка Советский патент 1976 года по МПК B01D3/30 

(54) КЛАПАННАЯ ТАРЕЛКА

1

Изобретение относится к устройствам ,дпя контактирования газа (пара) с жидкость

и може-Гприменяться в химической, нефгехимической, пищевой и других отраслях промышленности при ректификации, абсорбции и десорбции, а также в реакциошых процессах.

Известна клапанная тарепка, у которой под кольцевым клапаном расположен поддон в виде вогнутого диска, прикрепленного с эааором к клапану и образующего колцевую щель с отогнутыми кромками перфорированного основания . При такой конструкции контактного устройства газовый (паровой)поток, проходя через кольцевую щель между поддоном и отогнутыми кромками перфорированного основания тарелки, сужается и эжект фует под клапан жидкость, поступающую в поддон из надклапанного пространства. Это вызывает

nocTOHHitbfft отток жидкости и газопарожидкостной смеси от периферии клапана к центру, способствует их завихрению и включению в процесс контактирования газа (пара) с жидкостью непосредственно над кпапаном, приводит к интенсивному массооб- мену между фазами в подклапанном пространстве. Эффективность контакта фаз при этом связана с пропускной способностью устройства по жидкости, т.е. с кратностью ее циркуляции.

Однако наибольшая пропускная способность контактного устройства по эжекти- руемой жидкости при максимальной эффективности контакта фаз на тарелке о данными клапанами достигается лишь при строго определенных соотношениях между внут- peifflHM и наружным диаметрами кольцевого клапана, а также между диаметром поддонам диаметрами отверстий в клапане и тарёпке.

Цепь изобретения - достижение на та- v репке предельной пропускной способности по эжектируемой Ж11дкости при максимальной эффективности контакта фаз на ней.

В предлагаемой тарелке диаметр поддона выпопнен равным диаметрам отверстий в клапане и в основании тарепки, а соотношение внутрешюго и наружного дипмот- ров клапана составляет 0,6. Указаиш 1е соотношения, полученные экспоримонтал :.- но, обеспечивают наибольшую пропускную способность тарепки по эжектируемой жидкости при максимальной эффективности кон- такта фаз на ней. Hat чертеже изображена предлагаемая тарепка, продольный разрез. Тарепка состоит иа основания 1 с от- верстиями а .поддона 2, прикрепленного к кольцевому клапану 3, ограничителя подъе,ма, При этом внутренний диаметр клапана (За , а также диаметр поддонаdj-j и диамет отверстия SQ в основании тарелки составляют строго определенную часть (0,б) от его наружного диаметра d.jj . Тарепка работает следующим образом. Газовый поток, поступающий снизу на тарелку, эжектирует жидкость, поступающую в кольцевую щель между клапаном 3 и поддоном 2, в результате чего происхо дит интенсивный массообмен между фазами Эжектируемая газовым потоком жидкость из надклапанного пространства поступает через отверстие в клапане в поддон. Это вызывает постоянный жидкости и.га аржидкостной смеси от периферии клапана к центру, способствует появлению над кла паном областей завихрения газожидкостного потока. При отыскании оптимальных соотношений геометрических размеров контактной тарелки, обеспечивающих получение максимальных значений коэффициентов массоотдачи в жийкой фазе К (характеризующих интенсивность протекания процесса) и кол 1чества транспортируемой жидкости О. применяется другой метод крутого восхож дения (по поверхности отклика). Все опыты ведут на тарелке диаметро / 20О мм с высотой перелива 40 мм и де сорбции углекислоты из воды воздухом. Скорость воздуха в отверссжи тарелки по j клапаном и плотность орошения должны быть равны соответственно 5,0 м/сек н 10,3 . В первой серии опытов изучают влияние изменения исследуемых факторов на величину К (интенсивность (протекания процесса) i во второй - на величи. О. (количество транспортируемой жидкости). Опыты показывают что величина К п 0,, г повышена по сравнению с наибольшими значениями, полученными до крутого восхождения, более чем в 1,4 раза. Дал.ьнейшее движение по поверхности отклика нецелесообразно, так как диаметр поддона становится меньше диаметра отверстия в клапане. Кроме того, дальнейшее уменьшение величины зазора h между клапаном и поддоном при переработке загрязненных продуктов может привести к быстрой его аабивке частицами твердых примесей и отрицательно скажется на работе тарелки. По этому величину зазора h выбирают в зависимости от условий, в которых будет ра ботать тарелка. В канадом конкретном случае отдельно. dp d 1и44 0,6 конструкция JTI о тарелки более проста и менее металлоемка, так как возможно поддон выштамповывать непосредственно из клапана, оставляя,например, для его крепления перемычки. Формула изобретения Клапанная тарелка по авт.св. № 338231, отличающаяся тем, что, с цепью достижения предельной пропускной способности по эжектируемой жидкости при максимальной эффективности контакта фаз и упрощения конструкции, диаметр поддона выполнен равным диаметрам отверстий в клапане и в основании тарепки, а соотноигение внутреннего и наружного диаметров клапана составляет 0,6.