Клапанная тарелка Советский патент 1981 года по МПК B01D3/30 

(54) КЛАПАННАЯ ТАРЕЛКА

1

Изобретение относится к аппаратурному оформлению физических, физикохимических и химических процессов, скорость протекания которых определяется эффективностью массробмена гетерогенных фаз: жидкость-газ (пар) Может быть применено в процессах абсорбции , десорбции, ректификации и в химических реакторах.

Известно клапанное контрольное устройство, содержащее основание с отверстием, кольцевой и балластные клапаны с ограничителем подъема, выполненными в виде двусторонних ножек, входящих с одной стороны в отверстия основания, а с другой - в отверстия кольцевого клапана Ц.

Однако в этом устройстве не обеспечивается закручивание газового потока, что ухудшает интенсификацию процесса.

Известна клапанная тарелка для процессов массообмена, включающая перфорированное полотно, в отверстиях которого размещен клапан, снабженный пластинами, расположеннЕДми под ним по касательной к окружности диаметром меньше диаметра клапана перпендикулярно его плоскости, а концы пластин размещены в перфорациях полотна тарелки, повторяющих по форме сечение пластин (2J.

К недостаткам данного устройства

f относятся относительно невысокая эффективность массообмена за счёт невозможности закручивания всего газового (парового) потока, поступающего из нижележащей секции аппарата через

. перфорацию полотна в жидкостный слой на тарелке. Отмеченное объясняется наличием свободного (без закручивания) прохода газового (парового) потока через зазор между окружностью, к которой пластины касательны, и окружностью отверстия в полотне тарелки (на фиг. 2 указанные зазоры на виде А-А заштрихованы). Закручиванию подвергается -только тот газовый (паровой) поток, который проходит через отверстие, огарниченное окружностью, к которой пластины касательны. Исходя из соотношения отмеченных сечений перфорации полотна тарелки, закручиванию подвергается 60-70-% общего потока Газа (пара). Кроме того, сложность конструкции данной клапанной тарелки заключается в необходимости выполнения в полотне тарелки перфорации с фигурными прорезями, повторяющими по форме сечение пластин и предназначенных для размещения пластин, Данная конструкция предполагает также наличие автономного ограничителя подъема клапана. Цель изобре ения - интенсификация (процесса массообмена за счет увеличЦния закручивания доли газового потока и упрощение конструкции за счет выполнения перфорации тарелки в виде отверстий, ограниченных окружностью, и использования пластин направляющих газового потока в качестве ограничителей подъема. Поставленная цель достигается тем что нижние концы пластин на расстоянии, равном высоте подъема клапана, выполнены отогнутыми от его центра параллельно полотну тарелки и установ лены с перекрытием перфорации полотна На фиг. 1 изображена тарелка, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Тарелка содержит полотно 1 с отвер стиями , в которых размещены клапаны 2 с пластинами 3, направляющими движение газа (пара) и обеспечивающие закрученный вход газового (парового) потока из нижележащей секции аппарата на вышележащую тарелку. Пластины расположены под клапаном по касательной к окружности, диаметром меньше диаметра клапана, перпендику.лярнб плоскости его, а концы пластин размещены в перфорациях полотна тарелки. Причем перфорация полотна тарелки представляет отверстия, ограни ченные окружностью. Нижние концы 4 пластин 3 на расстоянии, равном высо те подъема клапана, отогнуты от его центра параллельно полотну тарелки таким образом, что они перекрывают перфорацию полотна тарелки вне окруж ности, к которой пластины касательны и одновременно являются ограничителя ми подъема клапана. В случае работы клапанной тарелки в режиме противото ка последняя снабжена автономными пе реливными устройствами. Работа массообменной тарелки пред лагаемой конструкции заключается в следующем. Газ (пар) проходит в вышележащую, секцию через отверстия полотна тарел ки. В зависимости от скорости газовы (или газожидкостный при прямотоке) поток поднимает клапан 2 с пластинами 3, направляющими движение газового потока, который занимает определе ное положение. Газовый (или газожидкостный) поток, встречая на своем пу ти поверхность клапана и пластинынаправляющие, изменяет направление своего движения и входит в жидкостны слой на тарелке в виде закрученного потока, тем самым вызывая также и вращение жидкости на тарелке. Обыч но на каждой тарелке размещено несколько клапанов, поэтому организация закручивания рядом лежащими клапанаи жидкости в разные стороны, обеспечивает соударение жидкостных (газожидкостных) потоков на тарелке и, образом, дополнительный массообмен между газом и жидкостью. Нижние концы пластин 4 отогнуты от центра клапана параллельно потоку тарелки таким образом, что они перекрывают перфорацию полотна тарелки вне окружности, к которой пластины касательны. Отмеченное практически исключает прямолинейный (без закручивания) проскок газового (газожидкостного) потока через перфорацию полотна тарелки между окружностью, к которой пластины касательны, и окружностью, ограничиваю11ХУЮ отверстие полотна тарелки, за счет перекрялтия перфорации отогнутой от центра нижней частью пластин. Указанная перфорация, перекрывая отогнутыми нижними концами пластин (фиг. 2), заштрихована. Нижние концы пластин отогнуты под тарелкой на расстоянии, равном высоте подъема клапана, и выходят за отверстие полотна тарелки, поэтому они также и ограничивают высоту подъемаклапана. Жидкость с тарелки , в случае прямоточного движения гетерогенных фаз, в виде газожидкосткого слоя перемещается на вышерасположенную тарелку. При противоточной схеме движения фаз - жидкость через переливные патрубки сливается на нижележащую тарелку. Таким образом, предлагаемая конструкция клапанной тарелки обеспечивает закручивание практически в.сего объема газовой (паровой) фазы и газожидкостного слоя при одновременном упрощении конструкции тарелки, что приводит к увеличению времени контакта гетерогенных фаз, улучшению условий контактирования, интенсификации массообмена на тарелке и в аппарате в целом, а также упрощает изготовление этой конструкции за счет сокращения количества операций в процессе его изготовлейия. Формула изобретения Клапанная тарелка для процессов массообмена, включающая перфорированное полотно, в отверстиях которого размещен клапан, снабженный пластинами, расположенными под ним по касательной к окружности диаметром меньшим диаметра клапана перпендикулярно его плоскости, а концы пластин размещены в перфорациях полотна тарелки, отличающаяс я тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена за счет увеличения закручивания доли газового потока и упрощения конструкции, концы пластин на расстоянии, равном высоте подъема клапана, выполнены отогнутыми от его

центра параллельно полотну тарелки и установлены с перекрытием перфорадии полотна.

. , Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР 571281, кл. В 01 D 3/30, 1961.

иг.1