Контактная тарелка для тепломассообменных аппаратов Советский патент 1982 года по МПК B01D3/30 

Изобретение относится к аппаратурному оФор шению процессов массо- и теплопереноса в системах газ (пар) .жидкость, а более конкретно к контактным устройствам с саморегулирующимся свободным сечением для тепломассообменных аппаратов, работающих в широком диапазоне изменения нагрузок по газу (пару) и жидкости.

Известна контактная тарелка для тепломассообменных аппаратов, включающая перфорированное основание с приемным и сливными карманами, снабженз I ное секционирующими перегородигиад (Прямоугольными клапанами с боковыми стенками 1}.

Недостатком известной конструкций контактной тарелки является относительно невысокая эффективность процесса тепломассопереноса вследствие образования зон полного перемешивания вблизи приемного и сливного ка жанов, а также за счет неравномерности распределения газовой (паровой) фазы по сечению тарелки вследствие гидравлического градиента, возрастающего с ростом нагрузок и увеличением длины пути жидкости.

Цель изобретения - интенсифицировать процесс тепломассообмена за счет

. устранения зон полного перемешивания : вблизи приемного и сливного карманов. Поставленная цель достигается тем, , что у контактной тарелки для тепломассообменных аппаратов, включающей перфорированное основание ;с приемным и сливным карманами , снабженное секционирующими перегородками и прямоуголь.Q ными клапанами с боковыми стенками, одна боковая стенка клапана имеет высоту больше противоположной и выполнена с отверстиями.

Целесообразно боковую стенку снабдить козырьками,Расположенными: над 15 отверстия1ми.

На фиг. 1 изображеиа контактная тарелка,, в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. If на фиг. 3 - аксономет20рия клапана, боковая стенка которого выпопнеиа с отверстиями; на фиг. 4 акронсжетрия клапана, у которого кромка отверстия в боковой стенке снабжена козырьком.

25

Тарелка включает.перфорированное основание 1, снабженное прямоугольными клапанами 2 и вертикальными секционирующими перегородками 3 с отверг стиями 4, а также приемный 5 и слив30HOJ1 6 карманы. Прямоугольный клапан 2 состоит из верхней стенки 7, боковых стенок 8 и 9, продолжения которых могут загибаться под перфорированным основанием 1 тарелки и являться ограничителями 10 и 11 верхнего.положения клапана, отличающимися друг от друга длиной. Ограничение высоты подъема клапана может осуществлятбся также любым из известны х способов. В боковой стенке 8, .ориентированной в сторону движения жидкостного потока, выполнены отверстия 12. Верхняя кромка отверстия 12 снабжена козырьком 13. Верхняя стенка 7 клапана 2 снабжена направляющей плас тиной 14, поверхность которой, обращенная к перфорированному основанию 1 тарелки, снабжена выступами 15. Высота боковой стенки 8 может быт выполнен увеличенной по сравнению с боковой стенкой 9 (не показано). При малых нагрузках по жидкости клапаны с отверстиями 12 в боковых стенках 8 размещены только в .начальных и конечных рядах, соответственно вблизи у приемного 5 и сливного 6 карманов. При средних нагрузках по жидкости лапаны с отверстиями 12 в боковой стеаке 8 могут быть размещены через ряд, например только в четных рядах. При больших нагрузках по жидкости все клапаны 2 содержат отверстия 12 в боковой стенке 8. /Кроме того, для дополнительного увеличения пропускной способности прямоугольные клапаны 2 с отверстиями 12 в боковой стен ке 8 могут быть ориентиррваны в сторону движения жидкости. Тарелка работает следующим образом. Газовые струи, выходящие через ще ли, образующиеся при подъеме клапана между направляющей пластиной 14 и перфорированным основанием 1, и создаваемые ими потоки жидкости интенсивно взаимодействуют друг с другом благодаря вихреобразованию между рядами разнонаправленных клапанов -. Часть газовс го потока поступает на тарелку через отверстия 12 в боковой стенке 8 клапана 2 и обеспечивает перемещение жидко зти по тарелке в направлении сливного кармана, ликвидцруя зоны полного перемешивания и гидравлический градиент на тарелке. Образующийся на основании 51. газожидкостный поток ударяется о вертикальные перегородки 3, на которых .происходит сепарация.капель из газового потока. Проконтактировавший с жидкостью газ (пар) устремляется нь вышележащую тарелку, а жидкость, пройдя по тарелке, сливается в слИвной карман 6. Выполнение отверстия 12 в боковой, стен-ке 8 клапана 2, внешняя поверхность которой ориентирована в сторону движения жидкостного потока, позволяет за счет использования кинетической энергии газа (пара) на перемещение жидкости в сторону слива устранить зоны полного перемешивания и гидравлический .градиент на тарелке, тр увеличивает эффективность работы тарелки во всем диапазоне нагрузок по газу (пару) и жидкости. %личие козырька 13, прикрепленного к кромке отверстия 12, обеспечивает горизонтальный ввод газа в жидкость и тем самым интенсифицирует перемещение последней в сторону сливного кармана и увеличивает локальную эффективность тарелки. Различная длина ограничителей 10 и 11 верхнего .положения клапана 2 позволяет сохранить весовую симметрию клапана, нарушенную выполнением отверстия 12 в одной боковой стенке 8, и обеспечивает равномерность подъема и опускания клапана 2 при работе тарелки.- Экономический эффект от внедрения предлагаемой .конструкции тарелки на двух колоннах составляет 200,0 тыс. руб. в год. Формула изобретения 1. Контактная тарелка для тепломассообменных аппаратов, включающая перфорированное основание с приемным и сливным карманами, снабженное секционирующими перегородками и прямоугольными клапанами с боковыми стенками, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассообмена за счет устранения зон полного перемешивания вблизи приемного и сливного карманов, одна боковая стенка клапана имеет высоту больше противоположной и выполнена с отверстиями. . Тарелка по п. 1,отличаю щ а я .с я тем, что боковая стенка снабжена козырьками, расположенными над отверстиями. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 341498, кл. В 01 D 3/30, 1972 (прототип),

чГ 4ir,j (Й чГ Й tQ чЙ

о Х. / у

OOOOOOOOOOOGiOOO

00000000000

в fZ

iS и

И

г,

Фие.З

W . /

.