Прямоточная клапанная тарелка для массообменных аппаратов Советский патент 1980 года по МПК B01D3/30 

(54) ПРЯМОТОЧНАЯ КЛАПАННАЯ ТАРЕЛКА ДЛЯ МАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ

I

Изобретение относится к клапанным тарелкам ректификационных и абсорбционных аппаратов и может найти применение в нефтеперераба- ывающей и нефтехимической промышленности.

Известны прямоточные клапанные тарелки, на полотне которых установлены клапаны круглой или прямоугольной формы, оснащенные нижним или верхним ограничителем высоты подъема 1.

Недостатком указанных конструкций является снижение эффективности в области высоких и низких нагрузок по газу.

Известна также прямоточная клапанная тарелка, включающая горизонтальное полотно с отверстиями, переливные устройства и пластинчатые клапаны, которые шарнирно соединены с полотном тарелки 1.

Недостатком известной конструкции является сравнительно узкий диапазон устойчивой и эффективной работы. При высоких значениях паровой нагрузки клапаны занимают крайнее верхнее положение и паровой поток выходит под большим углом к полотну тарелки, что приводит к росту уноса жидкости, и, как следствие, к снижению эффективности массопередачи.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков и обеспечение гидродинамически устойчивой и эффективной работы т фелки в широком лиаппзоне рабочи.х нагрузок.

Укг,:-анная цель достигается тем, что каждыГ клапан снабжен дополнительной пласти ;., имеющей меньшую длину, чем клапан, которая парнирно соединена со свободным концом клапана, причем дополнительная пластина снабжена ограничитель10 ными упорами.

На фиг. 1 изображена тарелка, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на цтиг. 1; на фиг. 3 - разрез клапана; на фиг. 4 - то же, в плане; на фиг. 5 - работа клапана при небольших

нагрузках; на фиг. 6 - то же, при средних скоростях пара; на ц:и1-. 7 - то же, при высоких скоростях пар.-:

Тарелка включает горизонталь юе полотно 1 с отверстиями 2, клапаны 3, шар2Q нирно соединенные с дополн1ггельной пластиной 4 меньшей длины, чем клапан, и переливное устройство 5. У каждого клапана дополнительная пластина 4 направлена в сторону слива жидкости и оснащена ограничителем подъема 6. Клапан 3 с помощью заплечиков 7 шарнирно соединен с полотном тарелки. Ось шарнира каждого клапана перпендикулярна направлению движения жидкости по тарелке. Дополнительная пластина оснащена также упорной скобой 8, предотвращающей выгибание пластины под действием парового потока, и ограничительными упорами 9.

Тарелка работает следующим образом.

Пары, поднимающиеся снизу, проходят через отверстия в полотне тарелки, переток жидкости с тарелки осуществляется через переливное устройство 5. Тарелка начинает работать аналогично обычной клапанной прямоточной тарелке. При небольших нагрузках паровой поток про.ходит через начальный зазор между клапаном и полотном тарелки (фиг. 5). С увеличением паровой нагрузки дополнительная пластина 7 поворачивается вокруг оси до упора ограничителя подъема 6 в полотно тарелки. При этом паровой поток выходит из-под клапана под углом а, (фиг. 6). При дальнейшем увеличении нагрузки по парам начинает подниматься клапан 3. Открытие клапана 3 происходит до тех пор, пока в него не упрется скоба 8. При таком положении клапана паровой поток выходит под углом ot., меньшим, чем a., конструкция клапана обеспечивает не только прижатие парового потока к полотну тарелки в области высоких нагрузок, но и обеспечивает расширение диапазона саморегулирования свободного сечения тарелки, так как при подъеме кла пана 3 увеличивается площадь боковых щелей для выхода потока паров и растет масса клапана.

Таким образом, при небольщих значеПИЯХ паровой нагрузки достигается равномерное вступление всех клапанов в работу, как это происходит на балластных клапанных тарелках. При высоких паровых нагрузках не только сохраняется режим саморегулирования за счет увеличения сечения для прохода паров и массы клапана, но и уменьшается угол выхода потока паров изпод клапанов. Последнее обстоятельство обеспечивает благоприятное регулирование запаса жидкости на тарелке и уменьшение уноса. Такой характер работы, обусловленный изменением геометрии тарелки в зоне контакта фаз, обеспечивает быстрый рост эффективности- в начальный момент при вступлении тарелки в работу и сохранение высокого значения эффективности в области высоких значений паровой нагрузки, что обеспечивает возможность работы с высокой эффективностью в широком диапазоне нагрузок и делает предлагаемую тарелку перспективной для использования в высокопроизводительных установках нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других отраслей промышленности.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

А Фиг.

Ui.ii