Клапанное контактное устройство Советский патент 1977 года по МПК B01D3/30 

1

Изобретение относится к контактным устройствам для осуществления тепломассообменных процессов в системах газ (пар) жидкость и может применяться в теш1омас соббменных аппаратах и реакторах в химической, нефтехимической и других отраслях .промышленности.

Известно клапанное балластное устройство, состоящее из дискового клапана и балластных кольцевых клапанов, причем балласты последних выполнены в виде кольцевых клапанов, расположенных под дисковыми клапанами, ограничители перемещения которых входят в отверстия кольцевых клапаВОВ 1.

Недостатком конструкции данного устройства яёляется сравнительно ограниченная поверхность контакта фаз над дискс выми клапанами, расположенными в верхней части контактного узла.Известно также клапанное контактное устройство, включающее перфорированное основание с отогнутыми вниз кромками, в отверстиях которого расположены кольцевые клапаны и ограничители перемещения, под

клапаном расположен поддон в виде вогнутого диска, играющего роль балластного, клапана, прикрепленного с зазором к клапану и образующего кольцевую щель с отогяутыми кромками перфорированного основачия 2.

Эта конструкция устраняет указанный недостаток клапанного балластного устройства, вызывая эжектирование жидкости из надклапанного пространства, что способствует появлению над клапаном областей завихрения газо (паро)-жидкостного потока и включению в процесс массообмена с газом (паром) жидкости, находящейся непосредственно над клапаном.

Недостатком этого устройства является то, что отсутствие балластов уменьшает диапазон саморегулирования и устойчивой работы устройства и при малых нагрузках по газу (пару) приводит к провалу жидкости через контактное устройство, что снижает эффективность его работы.

Цель предлагаемого изобретения - увеличение диапазона саморегулирования контактного устройства пст газу (пару) и интен сификация процесса. С этой целью балластнйй клапан выполнен с диаметром, меньшим дийметра отверстия и наружного диаметра кольцевого клапана, ограничитель перемещения выполнен в виде двухсторонних ножей, входящих с одной стороны в отверстие основания, а с дру гой стороны - в отверстие коледевого клапана, Балластный таапан выполнен в виде д паошного диска фигурной формы. На фиг. 1 показана конструкция предлагаемого устройства, общий вйд на фиг. 2 то же, вид сверху, . Контактное устройство содержит балласт ный клапан 1 в виде сплошного диска, над которым расположен кольцевой- клапан 2, выполняюшкй роль основного клапана. koHтакгное устройстйо имеет основание 3 в вире плоского листа с отверстиями, В эти отверстия Вхой5п- ограничители перемещения балластного клапана, который может быть выполнен плоской формы или фигурной для уменьшения лобового сопротивления при вхо де газового (парового) потоки в контактное устройство. Контактное устройство работает следующим образом. При малых нагрузках по газу (пару) кольцевой клапан 2 поднимается, в результате чего контактерованне фаз происходит при истечений а жидкость газа (пара) из кольцевого зазора и периферии клапана 2 Балластный клапан 1 в начальном положенин находится в динамическом равновесии а кольцевой клапан поднимается поя действием динамического напора газовой (паровой) фазы, что исключает провал жидкости на нижележащие контактные устройства, В результате прервала н:ишсости под действием статического жидкостного напора и скорости га;зового (парового) потока, поступающего через копьпеаую щель, происходит эжектирование жидкости из надклапанного простран ства, в результате чего достигается дополнительная циркуляция жидксх;ти над кольцевым клапаном, а следовательно, и над всем контак-гаым устройством. Таким обра зом увеличивается время нахождения жицкости в аппарате и эффективность массообмена. При дальнейшем увеличении нагрузки по газовой (паровой) фазе клапан 1 увлекает за собой клапан 2. При работе контактного устройства реализуются три зоны массообмена: массообмен при выходе газового (парового) потока из дискового клапана в результате срыва ЖИДКОСТИ с дискового клапана; массообмен при взаимодействии газового (парового) потока над кольцевым клапаном с эжектируемой жидкостью из надклапанного пространства; массообмен при поступлении газо (паро)-)кидкостного потока в основной слой жидкости. Это увеличивает эффективность работы предлагаемого устройства. Изменением соотношений масс клапанов 1 и 2, их геометрии,: и зазоров между ними увеличивается диапазон саморегулирования контактного устройства и достигается максимальная зона устойчивой работы его в широком диапазоне нагрузок по газовой (паровой) и жидкой фазам. Формула изобретения 1 Клапанное контактное устройство для теиломассообменных. аппаратов и реакторов, состоящее из основания с отверстием, кольцевых и балластных клапанов с ограничителями перемещения, отли чающееся тем, что, с целью интенсификации процесса и увеличения диапазона саморегулирования по газу (пару), балластный клапан выполнен с диаметром, меньшим диаметра отверстия основания и наружного диаметра кольцевого клапана, ограничитель перемещения выполнен в виде двусторонних ножей, входящих с одной стороны в отверстия основания, а с другой - в отверстия .кольцевого клапана 2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что балластный клапан выполнен в виде сплошного диска фигурной формы . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 253747, кл. 12а,5, О7.10.69. 2,Авторс сое свидетельство СССР № 338231, кл. В 01 d 3/30, 15.05,72,

J