Клапанная тарелка Советский патент 1982 года по МПК B01D3/30 B01D3/20 

Изобретение относится к контактным устройствам массообменных аппаратов и может найти применение в процессах ректификации и абсорбции. Известны пряАЮТочные тарелки с дисковыми или прямоугольными клапанами. При работе таких тарелок по--ток газа выходит из-под клапанов в одисм направлении с движением жидкости. За счет кинетической энергии струи газа возрастает скорость движения жидкости на тарелке, что позволяет увеличить ее производительность ij. Одним из недостатков прямоточных клапанных тарелок является небольша эффективность вследствие малого вре мени контакта фаз и малого запаса ж кости на тарелке. Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является кла панная тарелка, состоящая из горизо тального полотна, на котором в шахматном порядке расположены пластинчатые клапаны Газ из-под клапанов на такой тарелке выходит в прямотоке с жидкост .что содействует ее переносу к сливному устройству. При больших нагруз ках по газу скорость газожидкостной смеси значительна, что снижает время контакта фаз и запас жидкости на тарелке. К недостатку данной конструкции можно отнести и то, что из-за прямоточного движения газа и жидкоети не обеспечивается необходимое влияние поверхности фаз на процесс тепло- к массообмёна. Таким образом, такая конструкция не может обеспечить работу тарелки одновременно с эффективностью и производительностью. Целью изобретения является обеспечение устойчивой и эффективной работы тарелки в широком диапазоне изменения нагрузок путем компенсации прямотока и частичного секционирования полотна тарелки. Указанная цель достигается тем, что клапанная тарелка, включающая горизонтальное полотно, на которс в шахматном порядке расположены пластинчатые клапаны,, снабжена установленными в отверстиях полотна и шарнирно соединенными с ним компенсирующими элементами, выполненными в виде прямых треугольных призм с окнами в основаниях, при этом призмы установлены с возможностью перемещения относительно полотна тарелки, а клапаны размещены на верхних боковых гранях ко пенсирую. ,их элементов. На фиг. 1 изображена тарелка, пр .ДОЛЬНЫЙ разрез; на фиг. 2 - располо жение клапанов на полотне тарелки (разрез А-А на фиг. 1); на фиг. 3 начальное положение клапана и элеме та; на фиг.,4 - конечное положение клапана и элемента. , Конструкция предлагаемой тарелки включает полотно 1, в отверстиях ко торого установлены элементы 2, крепяшиеся к полотну тарелки шарнирами 3 в основаниях элемента выполнены окн 4. На элементах установлены клапаны 5.. .Тарелка имеет переливное устройСТВО 6. Работа тарелки происходит следующим образом. Газ, поднимающийся с нижележащей тарелки, проходит через отверстия в элементах 2, жидкость поступает с вышележащей тарелки через сливное устройство и движется по полотну тарелки к месту слива на нижележащую тарелку. При дальнейшем увеличении нагрузки по газу газ начинает поднимать элемент . что приводит к откры тию окна 4, и часть газа поступает в жидкость перпендикулярно ее движению (фиг. 4). Тем самым движение жидкости к сливному устройству замед ляется, увеличивается время контакта фаз и время пребывания жидкости на тарелке, что улучшает условия массообмена. Причем, чем больше нагрузка по газу, тем большая доля газа выходит в перпендикулярном направлении к движению жидкости из-за увеличения открытия окон. Поднимаясь над плоскостью полотна, тыльные грани элементов, обращенные навстречу потоку жидкости, начина:ют играть роль секционирующих перегородок, что также ведет к улучшению массообмена между контактирующими фазами . Газожид.костные потоки, образукадиёся при выходе газа из окон элементов,интенсивно сталкиваются в межклапанном пространстве,что приводит к их дроблению к увеличению поверхности контакта фаз .

.1

J р

S .1

и. По сравнению с известными конструкциями подобного назначения предложенная тарелка, имеет ряд преимуществ и обеспечивает высокоэффективную работу в широком диапазоне рабочих нагрузок. Взаимодействие газожидкостных струй в пространстве между клапанами обеспечивает интенсивный контакт фаз и Обновление межфазной поверхности. При этом увеличивается запас жидкости на тарелке и время контакта фаз, что также ведет к росту эффективности. Перечисленные особенности работы предложенной тарелки делают ее перспективной для использования в высокопроизводительных установках нефтеперерабатывающей, нефтехимической и смежных отраслях промышленности. Формула изобретения 1.Клапанная тарелка,включающая горизонтальное полотно, на котором в шахматном порядке расположены пластинчатные клапаны, о т л и ч а ю щ а я с JI тем, что, с целью обеспечения устойчивой .. и эффективной работы тарелки в йироком диапазоне нагрузок путем компенсации прямотока и частичного секционирования полотна тарелки, она снабжена установленными в отверстиях, полотна и шарнирно соединенными с ним компенсирующими элементами, выполненными в виде прямых треугольных призм с окнами в основани ях, при этом призмы установлены с возможностью перемещения относительно полотна тарелки. 2.Тарелка по п.1,о тли чаю щ а я с я тем, что клапаны размещены на верхних боковых гранях компенсирующих элементов. Источники информаций, ринятые во внимание при экспертизе 1.Задорский В.М. Интенсификация азожидкостных процессов химической ехнологии. Киев Техника, 1979. 2.Патент США № 2951691, л. 261-114, 1960 (прототип).