Контактная тарелка Советский патент 1981 года по МПК B01D3/22 B01D3/32 

(54)КОНТАКТНАЯ ТАРЕЛКА Изобретение относится к аппаратур ному оформлению тепло-массообменнык процессов в системах пар(газ) - жидкость, а именно к контактным устройствам, способным эффективно работать при повышенных нагрузках по газу и жидкости, По основному авт. ев, № 291718г известна контактная тарелка, использ емая для проведения тепломассообменпых процессов, в частности процессов абсорбции и ректификации. Эта тарелка состоит из приемного и сливного карманов и основания, на котором методом штамповки изготовлены ряды про сечек. Каждая из просечек выполнена в виде язычка. Просечки расположены параллельно приемному и сливному порогам и в соседних рядах открываются в противоположных направления,Тарелка секционирована вдоль потока жидкости вертикальными перегородками. При работе устройства жидкость перемещается по полотну тарелки за счет разностей уровней у приемной и сливной перегородок. Однако такая контактная тарелка при больших жидкостньГх нагрузках изначительной длине пути жидкостного потока в результате наличия градиента жидкости начинает работать неравиомерно ( у приемной перегородки наблюдается провал жидкости, а вблизи сливного кармана ее унос), что влечет за собой снижение эффективности контактной тарелки в целом. Цель изобретения - повьштение пропускной способности тарелки по жидкости и эффективности ее работы. Указанная цель достигается тем,что в контактной тарелке части отогнутых : под углом к основанию тарелки просечных элементов, открывающиеся в сторону сливного кармана, дополнительно отоглуты вверх относительно плоскостей просечных элементов. Такая отгибка части каждого просечного элемента позволяет получить дополнительную составлдаощую скорости газа, направленную в сторону сливного кармана. Относительно простое ycoBepffleffствование просечек, которые при се,рийном. производстве изготовляются методом штамповки, не ведет к увеличению стоимости контактной тарелки однако, как показали экспериментальные исследования, возникновение горизонтальной составляющей газа при наличии отогнутых частей на просечках приводит к увеличению пропускной способности тарелки по жидкости на 4050%. Одновременно на полотне тарелки уменьшается обратное перемешивание жидкости, что дает повышение общей эффективности, На фиг, 1 изображена общая скема контактаэй тарелки; на фиг. 2 - то ж вид в аксонометрии; на 4иг. 3 - отдельный элемент, вид сверху; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 3; на фиг, 5 вид Б на фиг. 4; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 4. Контактная тарелка включает основ ние 1, снабжённое прорезями 2, язычко выми или прямоугольными просечками 3 и вертикальными перегородками 4, Име ся приемный 5 и сливной 6 карманы. Просечка имеет оТогиутый к основанию тарелки на угол о просечной элемент 7, часть просечного элемента 8, отогнутую вверх относительно его пло .кости на угол ft. Предлагаемая тарелка работает еле )цую1цим образом, Жидкость поступает на тарелку из приемного кармана, а газ проходит через жидкость в виде струй встречного направления. Газовые струи и создаваемые ими направленные потоки жидкости интенсивно взаимодействуют друг с другом. Это приводит к активн му вихреобразованию. Резко возрастают относительные локальные скорости взаимодействующих фаз, и складываются условия для интенсивного масс обмена. Основной газо (паре) жидкостной поток перемещается по полотну тарелк в сторону вертикальных секционирующи перегородок, ударяется о них, в резу тате происходит сепарация газа от ка пель и брызг жидкости. Газ. поступает на вышележащую тарелку. Жидкость за, счет использования определенной кине тической Энергии газовых паровых) труй в результате отгибки части просечных элементов перемещается к сливному карману, где происходит ее дегазация, и, осветленная, она поступает на нижележащую тарелку. Наличие горизонтальной составляюей скорости газа обеспечивает увеличение пропускной способности тарелки по жидкости до 50%, а более равномерное распределение жидкости по полотну тарелки позволяет увеличить производительность тарелки по газу (пару) на 15-20%. Кроме того, на предлагаемой конструкции тарелки уменьшается обратное перемешивание жидкости,что обеспечивает увеличение общей эффективности разделения. Отмеченные достоинства были подтверждены экспериментальным исследованием, проведенным на системе воздухвода в лотковой колонне 350x1200 мм на тарелках равного свободного сечения 7,8%. Тарелки имели следующие размеры прямоугольных просечек: ширину основания Ve25 мм, размер язычка мм, угол отгибки просечки к полотну тарелки о , угол боковой отгибки просечки изменялся от 15 ДО 45°. Сопоставительное исследование уноса с предлагаемой конструкции тарелки и с известной показали,что при межтарельчатом расстоянии 450 мм предельный унос жидкости, равный 10%, на . известных тарелках наступает при скорости газа 2,3 м/С; в то время как на предлага&юй конструкции при угле |) 2СРзта скорость составила 2,7 м/с. Исследования также показали,что известная конструкция была работоспособна до нагрузок по яаздкости на единицу длины слива Ь 50 м/ч, так как при дальнейшем увеличении нагрузки наблюдался высокий гидравлический градиент по длине пути жидкости от приемного к сливному карманам. На предлагаемой конструкции резкого возрастания гидравлического градеита не : наблодалось ( даже при нагрузках U 80 м/чХ тарелка работала устойчиво. Формула изобретения Контактная тарелка по авт. св. 1 291718, отличающаяся тем, что, с целью повшоеиия пропускной способности тарелки по жидкости и эффективности ее работы, части отог