Сепарационная тарелка

 

ОПИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()969297 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.04.80 (21) 7771141/23-26 (23) Приоритет — (32) 03.04.79 (31) PV 2258-79 (33) ЧССР

Опубликовано 30.10.82.Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 05.11.82 (89) 208860 (ЧССР) (51) М. Кл.з

В 01 D 45/08

Гасударственный комитет (53) УДК 66.074. .1 (088.8) вв делам иэооретеннй и открытий (72) Автор изобретения

Иностранец (54) СЕПАРАЦИОННАЯ ТАРЕЛКА

Изобретение касается сепарационной тарелки для отделения жидкости или/и твердых частиц из газа, у которой разработан вывод жидкости из сепарационной плоскости.

Известны сепарационные тарелки, выполненные в виде горизонтальной сепарационной плоскости, через которую газ проходит вертикально снизу вверх и жидкость, которая задерживается в насадке сепарационной плоскости, стекает за счет гравитации противотоком обратно под сепарационную тарелку. Чтобы жидкость могла стекать, скорость газа должна быть не менее 2,5 м/с, а пористость насадки должна превышать 95%.

Для газов с более высокой плотностью, например сжатых, предел допускаемой скорости еше меньше. Для достижения требуемой пористости насадки нужно выбирать насадку из относительно жестких, например металлических, волокон с диаметром не менее 100 — 300 мкм и для достижения требуемой сепарационной способности толщина сепарационного слоя должна составлять 100—

300 мм. Синтетические волокна не подходят из-за недостаточной жесткости, насадка из этих волокон имеет пористость всего 90% и менее, а скорость газа выше требуемой.

Указанные недостатки устранены у сепарационной тарелки согласно изобретению, сушность которого заключается в том, что сепарационная тарелка выполнена в виде горизонтальной перегородки с прямоугольными отверстиями, на верхней стороне которых расположены сепарационные элементы, состоящие из пар сепарационных плоскостей, расположенных так, что каждая сепарационная плоскость своей нижней стороной соединена со стороной прямоугольного отверстия и всегда две сепарационные плоскости одной пары расположены на противоположных сторонах прямоугольного отверстия, соединены своими верхними сторонами и их взаимное наклонение дает угол при вершине не менее 10 . Каждая сепарационная плоскость состоит из двух взаимно параллельных фильтрационных слоев, которые разделены средней решеткой. Боковые стороны каждого сепарационного элемента закрыты стенкой.

На нижней стороне каждой сепарационной плоскости выполнен закрытый или от969297

20

15 крытый канал для вывода жидкости. Перегородка может быть установлена под углом

3 от горизонтальной плоскости. Фильтрационные слои могут быть выполнены из текстильного фильтрационного материала из волокон диаметром 10 — 80 мкм.

Сепа рацио нные плоскости могут быть оборудованы входной или/и выходной решеткой.

В результате указанного исполнения сепарационной тарелки достигается существенно увеличение живого сечения и создаются условия для стекания жидкости внутри пространства между обоими фильтрационными слоями. Поэтому можно использовать более высокие скорости газа по сравнению с известной сепарационной тарелкой и насадку с меньшей пористостью, т. е. с более тонкими или синтетическими волокнами, и одновременно можно понизить толщину сепарационной плоскости. Для достижения одинакового эффекта с известной сепарационной тарелкой достаточна толщина сепарационной плоскости в пределах 30 — 80 мм.

Таким путем понижаются капиталовложения на единицу производительности и благодаря повышенной скорости и уменьшению диаметра волокна можно повысить сепарационную способность.

На фиг. I показана сепарационная тарелка, состоящая из перегородки и сепарационных элементов; на фиг. 2 — сепарационный элемент с закрытым каналом, разрез; на фиг. 3 сепарационная плоскость с открытым каналом, разрез.

В горизонтально расположенной перегородке 1 (фиг. 1) выполнено несколько прямоугольных отверстий 7, на которых размещены сепарационные элементы 2. Каждый сепарационный элемент 2 состоит из пары сепарационных плоскостей 3, которые на нижней стороне соединены всегда с одной стороной прямоугольного отверстия 7, а на верхней стороне всегда две сепарационные плоскости 3 одной пары соединены и занимают позицию под уклоном с углом при вершине не менее 10 . Каждая сепарационная плоскость 3 состоит из двух фильтрационных слоев, входного слоя 4 и выходного слоя 5, между которыми вставлена средняя решетка 6.

Сепарационные элементы 2 сбоку закрыты стенками 8.

Сепарационная плоскость 3 (фиг. 2) на нижней стороне оборудована закрытым каналом 9, внутреннее пространство которого сообщено с пространством между входным слоем 4 и выходным слоем 5 и на нижней стороне оборудовано по крайней мере одним сифоном 10.

В другом случае сепарационная плоскость 3 (фиг. 3) оборудована на нижней стороне открытым каналом 11, оболочка которого на одной стороне соединена с нижней частью сепарационной плоскости 3 и на обратной стороне входит в прямоугольное отверстие 7 вдоль входного слоя 4. Открытый канал 11 на нижней стороне оснащен по крайней мере одним отверстием 12. Входной слой 4 оборудован входной решеткой 13 и на выходной стороне выходного слоя 5 расположена выходная решетка 14.

Предлагаемая сепарационная тарелка может использоваться для отделения капель из газов, так как позволяет полностью вывести отделенную жидкость и при скоростях газа существенно высших, чем при применении известных сепарационных тарелок.

В некоторых случаях тарелка выгодна и для отделения твердых или смешанных улетов.

Она встроена в цилиндрический, четырехугольный или другого сечения сосуд. Газ проходит через сосуд снизу вверх, распределяется в отдельные прямоугольные отверстия и из каждого отверстия проходит через две сепарационные плоскости. Входной и выходной слои выполнены из одного или нескольких слоев фильтрационного текстильного материала, изготовленного из волокон диаметром 10 — 80 мкм. Можно использовать также нетканые текстильные фильтрационные материалы из синтетических или стеклянных волокон. При проходе газа через входной слой из него отделяются капли жидкости, задерживаются на волокнах фильтрационного текстильного материала и постепенно соединяются в более крупные капли, которые в результате динамического действия протекающего газа вытесняются в направлении выходной поверхности входного слоя. Притом они совершают движение, которое является равнодействующим движений в направлении потока газа и гравитации, т. е. постепенно приближаются к нижней стороне входного слоя. Внутри пространства между входным и выходным слоями стекают капли по поверхности входного слоя в нижнюю часть сепарационной плоскости, где собранная жидкость образует невысокий уровень и в результате гидростатического давления вытесняет избыточную жидкость в нижней части входного слоя обратно к краю прямоугольного отверстия, где вытесненная жидкость стекает непосредственно под сепарационную тарелку или во входящий в отверстие край открытого канала. Из открытого канала отделенная жидкость вытекает через отверстия в дне этого канала.

B другом случае отделенная жидкость вытекает из пространства между входным и выходным слоями непосредственно в закрытый канал и с помощью системы сифонов перепускается в пространство под сепарационной тарелкой. Входной слой, который обычно тоньше, чем выходной, вызывает небольшой перепад давления, который обеспечивает в пространстве между входным и выходным слоями течение газа в направлении, перпендикулярном к поверх969297

5 ности выходного слоя. Таким образом, газ протекает с небольшой скоростью, которая не может в пространстве без насадки быть причиной уноса жидкости.

Сепарационная тарелка может быть установлена под уклоном от горизонтальной плоскости в направлении продольной оси фильтрационных элементов на небольшой угол, что обеспечит стекание жидкости к одной стороне сепарационной плоскости или открытого или закрытого канала, где можно отвести отделенную жидкость вдоль стенки сосуда в пространство с менее интенсивным течением.

Формула изобретения

1. Сепарационная тарелка для отделения жидких или/и твердых частиц из газа, состоящая из горизонтальной перегородки и фильтрационных элементов, отличающаяся тем, что перегородка 1 оборудована мини- 20 мально одним прямоугольным отверстием 7, на верхней стороне которого расположен сепарационный элемент 2, состоящий из пары сепарационных плоскостей 3, нижние стороны которых соединены со сторонами прямоугольного отверстия 7 и их верхние стороны у каждой пары соединены, сепарационные плоскости 3 в каждой паре установлены под уклоном с углом при вершине не менее 10, причем каждая сепарационная плоскость 3 состоит из двух взаимно параллельных филь- ЗО трационных слоев, т. е. входного слоя 4 и выходного слоя 5, которые разделены средней решеткой 6, и каждый сепарационный элемент 2 сбоку закрыт стенкой 8.

2. Тарелка по п. 1, отличающаяся тем, что на нижней стороне каждой сепарационной плоскости 3 находится закрытый канал 9, внутреннее пространство которого сообщено с пространством между входным слоем 4 и выходным слоем 5, и на нижней стороне которого расположен по крайней мере один сифон 10.

3. Тарелка по п. 1, отличающаяся тем, что на нижней стороне каждой сепарационной плоскости 3 создан открытый канал 11, оболочка которого на одной стороне соединена с нижней стороной сепарационной плоскости 3, а другой стороной входит в прямоугольное отверстие 7 вдоль входного слоя 4, и на нижней стороне открытого канала 11 выполнено по крайней мере одно отверстие 12.

4. Тарелка по п. 1, отличающаяся тем, что перегородка 1 установлена под уклоном от горизонтальной плоскости в направлении продольной оси сепарационных элементов минимально с углом 3 и сифоны 10 или отверстия 12 расположены в самой узкой точке закрытых каналов 9 или открытых каналов 11.

5. Тарелка по п. 1, отличающаяся тем, что входной слой 4 или/и выходной слой 5 выполнены из одного или нескольких слоев текстильного фильтрационного материала, состоящего из волокон диаметром 10 — 80 MKM.

6. Тарелка по и. 1, отличающаяся тем, что каждый входной слой 4 на своей входной стороне оборудован решеткой !3.

7. Тарелка по и. 1, отличающаяся тем, что каждый выходной слой 5 на своей выходной стороне оборудован выходной решеткой 14.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Чехословацкой Социал истической Республики.

969297

Редактор Н. Кешеля

За каз 7383/б

Составитель О. Калякина

Техред И. Верее Корректор М. Коста

Тираж 734 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

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