Клапанная провальная тарелка для массообменных аппаратов

 

О П И С А Н И Е (11)7ОО157

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.01.71 (21) 1609875/23-26 (51) М. Кл г с присоединением заявки №вЂ”

В 01 D 3/30

Государственный комитет

СССР по делам изоорвтеннй н открытий (23) Приоритет— (53) УДК 66.048. .375 (088.8) Опубликовано 30.11.79. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 15.12.79 (72) Авторы изобретения

В. А. Шелкунов, С. А. Круглов и А. И. Скобло

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И. М. Г бкина (71) Заявитель (54) КЛАПАННАЯ ПРОВАЛЬНАЯ ТАРЕЛКА

ДЛЯ МАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ

Изобретение относится к тарелкам массообменных аппаратов и может найти применение в процессах ректификации и абсорбции.

Известны провальные решетчатые или дырчатые тарелки для взаимодействия пара с жидкостью, представляющие собой горизонтальное полотно с отверстиями, перекрывающими все поперечное сечение аппарата (1).

Недостатком таких тарелок является узкий диапазон устойчивой и эффективной работы.

Известна также конструкция клапанной провальной тарелки, включающая пластинчатые клапаны с отогнутыми в разные стороны кромками. Каждый клапан закреплен на оси, расположенной асимметрично по отношению к центру тяжести клапана так, что часть клапана, имеющая больший вес, находится над отверстием основания тарелки (2).

Такая конструкция обеспечивает возможность саморегулирования свободного сечения. Однако производительность такой тарелки по паровой и жидкой фазам при прочих равных условиях равна производительности обычных провальных тарелок, поскольку клапаны установлены в отверстиях горизонтального основания. Это является существенным недостатком конструкции, что делает ее применение в высокопроизводительных аппаратах колонного типа нецелесообразным.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а также увеличение производительности и расширение диапазона устойчивой эффективной работы за счет саморегулирования проходного сечения по газу и жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что клапаны установлены парами, причем соседние клапаны в каждой паре расположены навстречу друг другу и выполнены перфорированными.

При повышении нагрузок по жидкости и пару клапаны поворачиваются вокруг осей, при этом обеспечивается саморегулирование свободного сечения и изменяется геометрия контактной тарелки. Над отверстиями для

700157 прохода жидкой фазы образуется большая высота слоя жидкости, чем над отве17стиями для прохода пара, что позволяет значительно повысить пропускную способность rapeлHa фи.". 1 изображена предлагаемая тя- 5 релкя, общий вид; на фиг. 2 — разрез А -А на фиг. 1; ня фиг. 3 — отделы!Яя секция тарелки; на фиг. 4 -- то же, вид сверху.

На полотно тарелки 1 установлены секции 2, количество которых зависит От 7»3метра аппарата. На соседних по высоте колонны тарелках секции расположены во взаимно перпендикулярных напра»7eниsх. Секция включает раму 3, на которой установлены клапаны 4 в виде пластин с открытыми вверх и вниз кромками. Рама имеет специальные ушки 5, в которые входят оси клапанов 6, смещенные î" íîñèòåëüíî центра тяжести пластины в сторону слив; жидкости. Пластины имеют ограничительные упоры 7 и ограничительные ножки 8. Бл »годаря наличию ограничительных упоров клапаны в начальном положении расположены параллельно плоскости rapeлки. Собранныс секции крепятся к полотну тарелки болтами, входящими в отверстия 9. Клапаны установлены парами, причем соседние клапаны 25 в каждой паре расположены навстречу друг

;l,pъ гу.

Работает тарелка следующим образом.

Гlары, поднимающиеся с нижерасположенной тарелки, проходят через гцели, образованные кромками, клапанов, напранле.iными вверх: жидкость стекает через щели между кромками клапанов, направле!ными вниз. Ьарботажный слой на тарелке образуется вследствие подпора жидкости паром.

Высота барботажцого слоя зависит от вс- 35 личин потоков пара и жидкости. Гlри небольших нагрузках по пару и жидкости клапаны занимают горизонтальное положение, и тарелка имеет вид, представленный на фиг. 3.

C ростом нагрузки по пару или жидкости увеличивается высота барботажного слоя и давление пара под тарелкой, что вызывает поворот клапанов вокруг своей оси. При этом обеспечивается не только увеличение сечений для прохода пара и жидкости, но и изменяется геометрия полотна тарелки.

При полность»о отк.рытых клапанах происходит увеличение производитсльнос-,и гярелки, вследствие большой разницы в высоте барботажного слоя H(I.7 отверстиями для пр.-хода жидкос)и и пара. Перфорация на кля панах улучшает диспергированис жидк(, ". и пара, что благоприятно сказывает: ня ... фективности контакта фаз.

Перечисленные выше фякзоры; озвол ;— ют значительно увеличить прои: —.()()JH I (HOC7Ü тарЕЛКИ, Об СНЕЧИ»ЯЮТ ВозггожНОСТЬ работы с высокой эф(рективнос(1!o» lil»j:

Ho)I диапазоне нагрузок llu пяр и >Ни цк(."! 1 и делают предложенную тарелку перс пекти»ной для Hc!Io. »ьзовс»нин Б в!лсоко!»Р(ilail(i.!!» тельных установках, (ефтенср(!>Ябять»1.3: .

»цей, нeфтe)lимич»eскои,:(имiiчеe:(Ой, гязоi)(О!l и других отраслях промышл нности.

ФОрмяла азс)брет»ни:(1. Клапанная прова lb»3H raðå;iê I .- .н массооб Ie»H»l X 3 3 II I p3TOB, вк 710 13IOIJI 3 B Il, 13стинчатые клапаны с отогнутыми в 1!роти»Оположные стороны кромками и закрс пленные на оси, расноложешн)й асиммстри:;но

l1o отношению к ц(итру тяжести к. Ir паня, От 7а (Йюа(аяая T(.м I (). Нс,»ью у!)с )и I,— ния произ)одительностн н рясц»ирещ я диапазона устойч!!вой ряооты зя с : I ai: I !)О»" y

ЛИРОВЯПИЯ И;)ОХОДНОГО С("I(НИЯ:И ЯЗ И жидкости, клапан» ус) я:!(!.)»le!I», пя.ra;,:. причем соседние клан31 ы в кяждои ilail!)g расположены навстречу дру.. ругу.

2. Tape)IH;I по и. 1, (Отл(((сно((»а.(»с:(тс,: что к 7Я!13 H ы »I>I!!Ол н() Hы .IСРфоji. i j ;ÂЯ! I I 1.. и и

Источники :! нформя»lli I., ПРИНЯТЫЕ ВО ВНИ:ЛЯНИС;11 Кс».(,). З1. Стабников В. H. Рясч-: г и конг гну» р(— ванне контактных ус)ройс)в рск) п()икя.(и ных и абсорбционных a!in;!;)Ятов. Ки(!),:..Te;.. ника», 1970.

2. Авторское сви.(етельство C(..СР

¹ 286961, кл. В 01 I) 3;30, 1969 (нротс()ин).

700157

Составитель А. Сондор

Редактор Г. Прусова Техред О. Луговая Корректор М. Пожо

Заказ 7303/5 Тираж 877 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4