Клапанная провальная тарелка для массообменных аппаратов Советский патент 1979 года по МПК B01D3/30 

Изобретение относится к тарелкам массообменных аппаратов и может найти применение в процессах ректификации и абсорбции.

Известны провальные решетчатые или дырчатые тарелки для взаимодействия пара с жидкостью, представляющие собой горизонтальное полотно с отверстиями, перекрываюш.ими все поперечное сечение аппарата 1.

Недостатком таких тарелок является узкий диапазон устойчивой и эффективной работы.

Известна также конструкция клапанной провальной тарелки, включающая пластинчатые клапаны с отогнутыми в разные стороны кромками. Каждый клапан закреплен на оси, расположенной асимметрично по отношению к центру тяжести клапана так, что часть клапана,имеющая больший вес, находится над отверстием основания тарелки 2.

Такая конструкция обеспечивает возможность саморегулирования свободного сечения. Однако производительность такой тарелки по паровой и жидкой фазам при прочих равных условиях равна производительности обычных провальных тарелок, поскольку клапаны установлены в отверстиях горизонтального основания. Это является существенным недостатком конструкции, что делает ее применение в высокопроизводитепьных аппаратах колонного типа нецелесообразным.

Целью изобретения является устранение

указанных недостатков, а также увеличение производительности и расширение диапазона устойчивой эффективной работы за счет саморегулирования проходного сечения по газу и жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что

клапаны установлены парами, причем соседние клапаны в каждой паре расположены навстречу друг другу и выполнены перфорированными.

При повышении нагрузок по жидкости и

пару клапаны поворачиваются вокруг осей, при этом обеспечивается саморегулирование свободного сечения и изменяется геометрия контактной тарелки. Над отверстиями для

прохода жидкой фазы образуется большая высота слоя жидкости, чем над отверстиями для прохода пара, что позволяет значительно повысить пропускную способность тарелки.

На фи.-. изображена предлагаемая тарелка, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - отдельная секция тарелки; на фиг. 4 -- то же, вид сверху.

На полотно тарелки 1 установлены секции 2, количество которых зависит от диаметра аппарата. На соседних по высоте колонны тарелках секции расположены во взаимно перпендикулярных направлениях. Секция включает раму 3, на которой установлены клапаны 4 в виде пластин с открытыми вверх и вниз кромками. Рама имеет специальные утки 5, в которые входят оси клапанов 6, смеи1енные относительно центра тяЛСести пластины в сторону слива жидкости. Пластины имеют ограничительные упоры 7 и ограничительные иожки 8. Благодаря наличию ограничительных упоров клапаны в начальном положении расположены параллельно плоскости тарелки. Собранные секции крепятся к полотну тарелки болтами, входящими в отверстия 9. Клапаны установлены парами, причем соседние к.чананы в каждой паре расположены навстречу друг другу.

Работает тарелка следующи.м образом.

Пары, поднимающиеся с иижерасположенной тарелки, проходят через щели, образованные кромками, клапанов, направленными вверх; жидкость стекает через щели между кромками клапанов, направленными вниз. Барботажный слой на тарелке образуется вследствие подпора жидкости паром. Высота барботажиого слоя зависит от величин потоков пара и жидкости. При небольщих нагрузках но пару и жидкости клапаны занимают горизонтальное положение, и тарелка имеет вид, представленный на фиг. 3. С ростом нагрузки по пару или жидкости увеличивается высота барботажного слоя и давление пара под тарелкой, что вызывает поворот клапанов вокруг своей оси. При этом обеспечивается не только увеличение

сечении для прохода пара и жидкости, но и изменяется гео.метрия полотна тарелки. При полностью открытых клапанах происходит увеличение производительности гарелки, вследствие больщой разнии.ы в высоте барботажного стоя над отверстиями для прохода жидкости и пара. Перфорация на клгпанах улучшает диспергирование жидкосги пара, что благонриятно сказывается на э(.: фективности контакта фаз.

Перечисленные выще факторы Г 0звол;ют значительно ур.еличить произ15одиь: ijность тарелки, обеспечивают воз-.:ожность работы с высокой эффективностью в ши|:-ком диапазоне нагрузок по пару и ж и,чк осin и делают предложенную тарелку перспективной для использования в ВЬ1СОКОПрО ЗВи;и ;тельных установках, 1ефте.,р2баты15аощей, нефтехимичес(;ой, химичесмой, газовой и других отраслях нромынгленности.

Формула изобретения

1.Клапанная провальная тарелка л:;я массообменных аппаратов, включающая 1ластинчатые клапаны с отогнутыми в противоположные стороны кромками и закрепленные на оси, расг1оложе(щой асимметричгк; но отношению к ц(чггру тяжести клапана, отличающаяся тем, что. с целью .величс-ния производительности и pacHJHfjeinni диапазона устойчивой работы за счет самс.регу.шрования проходного сечг-ния но газу и жидкости, клапаны установлен, пл:;ал:. причем соседние клапаны в ка/кдой на|ле расположены навстречу дру. другу.

2.Таре.лка по п. , отличающаяся те; что к.1ананы вглполжмтЫ перфо)И):уВапнь:.;и

Псточники информации, принятые во внил1ание при vKcnerjT зе

1.Стабников В. П. Расч т и конструирование контактных устройств Ккти(рикаци(;1; ных и абсорбционных аппаратов. Киев, «Техника, 970.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 286961, кл. В 01 О 3/30, 1969 (прототип).

7-

L

Ivv

I.,,

(fluz.fy