Контактная тарелка Советский патент 1982 года по МПК B01D3/26 

Изобретение относится к устройствам для проведения тепломассообменных процессов и может использоваться в химической, пии1евой и других родственных отраслях промышленности, в частности, для процессов охла ждения (нагрева) газов при их непосредственном контакте с водой.

По основному авт.св. 850102 известна контактная таре.лка, состоящая из полотна,над которым с зазором установлен конический патрубок, имеющий в нижней части расширение, а в верхней - сепарационный элемент и отбойный конус. К полотну жестко прикреплена перфорированная решетка, выполненная в виде конуса, сужающегося вниз и соединенная с центральной трубой, к концу которой прикреплены распределительный конус и обтекатель, установленные с кольцевыми зазорами по отношению друг к другу и коническому патрубку, образуя совместно с ним сечение трубы Вентури. К коническому патрубку жестко прикреплена цилиндрическая обечайка, установленная с зазором по отношению к перфС5 ированной решетке 1 .

Недостатками данного устройства является недостаточно высокая производительность его по газу и жидкости и узкий диапазон устойчивой работы, что в итоге привсдит к увеличению диаметра аппарата и его металлоемкости.

Цель изобретения - увеличение производительности по жидкости и га10зу за счет рациональной организации движения потоков, расширение диапазона устойчивой работы, расширение диапазона устойчивой работы.

Указанная цель достигается тем,

15 что в контактной тарелке коническая решетка снабжена попарно установленными по образующей на расстоянии друг от друга и перпендику.пярно к ее полотну перегородкс1ми, обра20зующими с полотном тарелки сливные кана.пы.

Перегородки выполнены в виде прямоугольных треугольников, угол наклона гипотенузы которых равен попо25 вине угла раскрытия конической решетки .

Отношение площади перфорации конической решетки к площади основания конического патрубка составляет

30 не менее 0,3.

На фигЛ приведена контактная тарелка, общий вид; на фиг.2 - разрез ft-A на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2,

Контактная тарелка состоит из конической решетки 1, жестко прикрепленной к корпусу 2, над которой, с кольцевьм зазором 3 к корпусу, установлен конический патрубок 4 с сепарационным элементом 5 в верхней части. Коаксиально сепарациоиному элементу и на расстоянии от него размещен от 5ажательный конус 6. Коническая решетка в нижней части соеди нена с центральной сливной трубой 7, к концу которой прикреплены распределительный конус 8 и обтекатель 9,установленные с кольцевав зазором 10 и 11 по отношению друг к другу и коническолу патрубку. Коническая решетка оборудована попарно установленными, по образующей, на расстоянии друг от друга и перпендикулярно к ее полотну прямоугольными перегородками 12, образующими с полотном тарелки без перфорации сливные каналы 13, которые чередуются, с перфорированными контактными секторами 14.

Устройство работает следующим образом.

Газ, поднимающийся по колонне, проходит через перфорацию контакт-: ных секторов 14 конической решетки 1, где диспергирует стекающую из сепарационног-о пространства через кольцевой зазор 3 жидкость. Образующийся при диспергировании жидкости, скатывающийся по наклонной плоскости высокотурбулизированный пенный слой подвешивается и поднимается над конической решеткой, при этом большая часть жидкости (крупнодисперсные капли) попадает в зону сливного канала 13, по которому сливается в центральную трубу 7, за счет чего расширяется диапазон устойчивой работы контактной ступени. Меньшая часть жидкости (мелксяисперсньае капли) уносится газовьм потоком, обеспечивая циркуляцию жидкости на элементе, что повыиает степень отработки жидкой фазы. Поднимающаяся по контактной камере газо-жидкостная смесь увеличивает скорость движения в кольцевом зазоре 11, образованном обтекателем 9, распределительным конусом 8 и коническим патрубком 4, где эжектирует жидкость, вытекающую из зазора 10. За счет высокой скорости газо-жидкостного потока в кольцевом зазоре 11 (которая задается .выше скорости инверсии фаз, т.е. более 7 м/с) происходит мелкое диспергирование поступающей по сливной трубе 7 через зазор 10 жидкости, при этом создается высокоразвитая непрерывно обновляющаяся поверхность контакта фаз, обуславливающая BIJCOкую эффективность тепломассообмена. Далее газо-жидкостной поток проходит сепаргщионный злемент 5, где S приобретает многоструйное вращательное движение. Под действием центробежных сил 11роисх.С|ДИт разделение фаз, газ поднимается вверх на следующую ступень контакта, а частицы

10 жидкости отбрасываются на отбойный конус 6, коагулируются и стекают вниз сепарационного пространства. Образующийся в сепарационнсм пространстве динамический слой жидкости разде5 ляется на два потока, один из которых через кольцевой зазор 3 поступает в контактные сектора 14 конической решетки 1,. другой по наклонным сливным каналам скатывается в

Q сливную трубу 7, что обеспечивает повышение производительности по газу и жидкости.

Предлагаемая контактная ступень не только обеспечивает две зоны

c контакта фаз на ступени, но и позволяет повысиь Нагрузки по газу и жидкости, расширяет диапазон устойчивой работы за счет рациональной организации движения взаймодействующих потоков.

J Проведенные гидродинамические испытания модели контактной ступени на лабораторнс 4 стенде показывают, что она устойчиво работает в более широком диапазоне нагрузок по газу 5 и жидкости и обеспечивает повьвоение производительности по газу на 15%, по жидкости на 20% с незначительным понижением сопротивления.

Формула изобретения

1.Контактная тарелка для взаимодействия ,газа (пара) с жидкостью по

авт. св. 850102, отличающаяся тем, что, с целью увеличения производительности по жидкости и газу за счет рациональной организации движения потоков, расширения

диапазона устойчивой работы, коническая решетка снабжена попарно установленными по образующей на расстоянии друг от друга и перпендикулярно к ее полотну перегородками, образующими с полотном тарелки

сливные каналы.

I,

2.Тарелка по п. 1, отличающаяся тем, что перегородки выполнены в виде прямоугольного треугольника, угол наклона гипотенузы которого равен половине угла раскрытия конической решетки.

3.Тарелка по п. 1, отличающ а я с я тем, что отношение ппоцади перфорации конической решетки к площади основания конического патрубка составляет ,не менее 0,3.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 850102, кл. В 01 03/26,1979 прототип).

С- :.,. ,-- ..,.vb-S,Г i5

- К

Фиг.}