DD242179A1

DD242179A1 - DEVICE FOR INTERMEDIATE LIQUIDITY WITH STEAM OR BIN. GAS SHARES

Info

Publication number: DD242179A1
Application number: DD28258285A
Authority: DD
Inventors: Viktor Speiser; Peter Barthel; Leopold Weiner; Gerald Graupner; Hubert Lange; Renate Hess
Original assignee: Germania Chemnitz
Priority date: 1985-11-07
Filing date: 1985-11-07
Publication date: 1987-01-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zwischeneinspeisung von Fluessigkeit mit geringem bis mittlerem Dampf- bzw. Gasanteil in Bodenkolonnen mit kleinen Bodenabstaenden. Ziel ist die Verbesserung der Arbeitsweise der Austauschboeden in Bodenkolonnen mit kleinen Bodenabstaenden bei der Zwischeneinspeisung von Fluessigkeit zur vollen Ausschoepfung der Durchsatz- und Trennkapazitaet der Kolonne und einer Erhoehung ihrer Laufzeit. Es ist Aufgabe, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine Phasentrennung sichert, ein Mitreissen von Fluessigkeit aus dem Aufgabenbereich verhindert und einen gleichmaessigen Zufluss der entgasten Fluessigkeit auf den darunterliegenden Austauschboden gewaehrleistet. Dies wird dadurch erreicht, dass die Lamellen an der Stirnseite des Fluessigkeitseintritts in Form eines Kreissegments ausgeschnitten sind und mit dem Kreisbogen an das Aufgabenrohr angrenzen, wobei der den Kreisbogen begrenzende Zentriwinkel 90 bis 170 betraegt und dass die Lamellen an der Stirnseite des Fluessigkeitsaustritts mit den Umlenkblechen abschliessen. Bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die Tieftemperaturtechnik. Fig. 1, 2 und 3The invention relates to a device for intermediate feed of liquid with low to medium vapor or gas content in soil columns with small Bodenabstaenden. The aim is to improve the operation of Austauschboeden in tray columns with small Bodenabstaenden in the intermediate feed of liquid to the full exhaustion of the throughput and separation capacity of the column and an increase in their duration. It is an object to provide a device which ensures a phase separation, prevents entrainment of liquid from the task area and ensures a uniform inflow of the degassed liquid on the underlying exchange floor. This is achieved in that the lamellae are cut out on the front side of the liquid inlet in the form of a circle segment and adjoin the task tube with the circular arc, wherein the circular arc limiting Zentriwinkel amounts to 170 and 170 that the lamellae on the front side of the liquid outlet with the baffles to lock. Preferred field of application is the cryogenic technique. Fig. 1, 2 and 3

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zwischeneinspeisung von Flüssigkeit mit geringem bis mittlerem Dampf- bzw. Gasanteil in Bodenkolonnen mit kleinen Bodenabständen. Kolonnen mit derartigen Vorrichtungen werden bevorzugt für Prozesse der Tieftemperatur-Technik eingesetzt.The invention relates to a device for intermediate supply of liquid with low to medium vapor or gas content in soil columns with small ground clearances. Columns with such devices are preferably used for processes of the cryogenic technique.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen -Characteristic of the known technical solutions -

Gemäß der SU-PS 986471 ist eine Verteilervorrichtung bekannt, die sich in einer Kolonne unterhalb der Austauschboden befindet. Die Vorrichtung besteht aus einem Hauptrohr sowie aus daran angeschlossenen perforierten Seitenrohren mit seitlich angebrachten Wänden, wobei sich im Zwischenwandbereich Prall-Leitplatten befinden. Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß die Funktionsweise nur bei geringen Dampfbelastungen gewährleistet ist, während bei hohen Dampf belastungen ein starkes Mitreißen der Flüssigkeit auftritt, das zur Störung der Arbeitsweise des darüberliegenden Austauschbodens führt. Weiterhin ist gemäß der SU-PS 1 005853 eine Zerstäubungsvorrichtung bekannt, die aus einem Zentralrohr mit Deflektoren und Austrittsöffnungen besteht, wobei die Deflektoren in Plattenform ausgeführt und tangential zu dem Zentralrohr angeordnet sind.According to SU-PS 986471 a distributor device is known, which is located in a column below the soil replacement. The device consists of a main pipe and connected thereto perforated side tubes with laterally mounted walls, which are in the intermediate wall area baffle guide plates. The disadvantage of this device is that the operation is guaranteed only at low steam loads, while at high steam loads a strong entrainment of the liquid occurs, which leads to the disturbance of the operation of the overlying exchange tray. Furthermore, according to the SU-PS 1 005 853 a sputtering device is known, which consists of a central tube with deflectors and outlet openings, wherein the deflectors are designed in plate form and arranged tangentially to the central tube.

Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie nur für die Zerstäubung der Flüssigkeit für Spezialaufgaben auf große Flächen eingesetzt werden kann, während sie für eine Entgasung von Flüssigkeit mit geringem bis mittlerem Dampf- bzw. Gasanteil und somit einen beruhigten Zufluß entgaster Flüssigkeit nicht geeignet ist.This device has the disadvantage that it can be used only for the atomization of the liquid for special tasks on large areas, while it is not suitable for degassing of liquid with low to medium vapor or gas content and thus a calm inflow degassed liquid.

Gemäß DE-OS 2510754 ist eine Vorrichtung zurTrägheitsabscheidung von Flüssigkeitstropfen aus einem Gasstrom mit Strömungsgitter bekannt. Dabei weist das Strömungsgitter Strömungskanäle zwischen den Wellplatten sowie den Phasentrennkammern mit Ausströmspalt auf, wobei zumindest einige der Phasentrennkammern eine oder mehrere Gasstromabsaugeinrichtungen besitzen, durch deren Wirkung ein Teilstrom des Gasstromes durch diese Phasentrennkammern hindurchgeführt wird und daß durch diesen Teilstrom der diesen Phasentrennkammern zugeordnete, aus abgeschiedenen Flüssigkeitstropfen entstandene Flüssigkeitswulst in diese Phasentrennkammern geführt wird.According to DE-OS 2510754 an apparatus for the inertial separation of liquid droplets from a gas stream with a flow grid is known. In this case, the flow grid flow channels between the corrugated sheets and the phase separation chambers with Ausströmspalt, wherein at least some of the phase separation chambers have one or more Gasstromabsaugeinrichtungen, by their action, a partial flow of the gas stream is passed through these phase separation chambers and that assigned by this partial flow of these phase separation chambers, from deposited Liquid drop resulting liquid bead is guided in these phase separation chambers.

Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie nicht zur Abscheidung von geringem bis mittleren Dampf- bzw. Gasanteil aus einer Flüssigkeit und somit zur beruhigten Aufgabe der entgasten Flüssigkeit aufgrund der nicht vorhandenen kontinuierlichen Vergrößerung der Austrittsfläche der Vorrichtung und der daraus resultierenden Verkleinerung der Zulaufgeschwindigkeit eingesetzt werden kann.This device has the disadvantage that they are not used for the separation of low to medium vapor or gas content from a liquid and thus the calmed task of degassed liquid due to the non-existent continuous increase in the exit area of the device and the consequent reduction of the feed rate can.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist die Verbesserung der Arbeitsweise der Austauschboden in Bodenkolonnen mit kleinen Bodenabständen bei der Zwischeneinspeisung von Flüssigkeit mit geringem bis mittlerem Dampf- bzw. Gasanteil zur vollen Ausschöpfung der Durchsatz- und Trennkapazität der Kolonne und einer Erhöhung ihrer Laufzeit.The aim of the invention is to improve the operation of the soil replacement tray in soil columns with small ground gaps in the intermediate feed of liquid with low to medium vapor or gas content to fully exploit the throughput and separation capacity of the column and an increase in their duration.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine Phasentrennung sichert, ein Mitreißen von Flüssigkeit aus dem Aufgabenbereich auf den darüberliegenden Austauschboden verhindert und einen gleichmäßigen beruhigten Zufluß der entgasten Flüssigkeit auf den darunterliegenden Austauschboden gewährleistet. Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Lamellen an der Stirnseite des Flüssigkeitseintritts in Form eines Kreissegmentes, dessen Radius dem des Aufgaberohres entspricht, ausgeschnitten sind und mit dem Kreisbogen an das Aufgaberohr angrenzen, wobei der den Kreisbogen begrenzende Zentriwinkel 90° bis 170° beträgt und daß die Lamellen an der Stirnseite des Flüssigkeitsaustritts mit den Umlenkblechen abschließen.The invention has for its object to provide a device which secures a phase separation, prevents entrainment of liquid from the task area on the overlying exchange floor and ensures a uniform calmed inflow of the degassed liquid on the underlying exchange floor. This is essentially achieved in that the lamellae on the front side of the liquid inlet in the form of a circular segment, whose radius corresponds to that of the feed tube, are cut out and adjoin the delivery tube by the arc of a circle, wherein the circular arc defining the central angle is 90 ° to 170 ° and that the lamellae terminate at the end face of the liquid outlet with the baffles.

Die Höhe der Lamellen entspricht dem Außendurchmesser des Aufgaberohres plus der 2 bis 2,5fachen Breite der Flüssigkeitsaustrittsschlitze.The height of the lamellae corresponds to the outer diameter of the feed tube plus 2 to 2.5 times the width of the liquid outlet slots.

Die Breite der Lamellen beträgt den 2 bis 3fachen Radius des Kreissegmentes der Lamellen.The width of the slats is 2 to 3 times the radius of the circular segment of the slats.

Das untere Umlenkblech ist in der Breite um 20 bis 30mm und in einem Winkel von 10 bis 20° nach unten abgekantet.The lower baffle is bent in width by 20 to 30mm and at an angle of 10 to 20 ° down.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. The accompanying drawings show:

' Fig. 1: Längsschnitt durch eine Kolonnensektion mit erfindungsgemäßer Vorrichtung Fig.2: Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne Zulaufstutzen Fig. 3: Vorderansicht der erfindungsgemäßen VorrichtungFIG. 1: longitudinal section through a column section with device according to the invention; FIG. 2: cross section through the device according to the invention without inlet connection; FIG. 3: front view of the device according to the invention;

Die Fig. 1 zeigt die Anordnung der Hauptbaugruppen der Vorrichtung zwischen Austauschboden in einer Kolonne. Sie sind der Zulaufstutzen 1, das Aufgaberohr 2 und der Lamellenabscheider 7.Fig. 1 shows the arrangement of the main assemblies of the device between exchange tray in a column. They are the inlet nozzle 1, the feed tube 2 and the lamella separator. 7

Fig. 2 zeigt das Aufgaberohr 2, in dem oben und unten ein Flüssigkeitsaustrittschlitz 3,4 vorhanden und an deren Öffnung jeweils ein Umlenkblech 5,6 angebracht ist. Zwischen den Umlenkblechen 5,6 befinden sich die senkrecht zu den Umlenkblechen 5, 6 angeordneten Lamellen 8. Fig.2 zeigt weiterhin, daß die Lamellen 8 an der Stirnseite des Flüssigkeitseintritts 9 in Form eines Kreissegmentes 11, dessen Radius dem des Aufgaberohres 2 entspricht, ausgeschnitten sind und mit dem Kreisbogen 13 an das Aufgaberohr 2 angrenzen. Dabei beträgt der den Kreisbogen 13 begrenzende Zentriwinkel 14170°. Die Höhe h der Lamellen 8 entspricht dem Außendurchmesser des Aufgaberohres 2 plus der 2,5fachen Breite der Flüssigkeitsaustrittsschlitze 3,4 und die Breite b der Lamellen 8 dem 2fachen Radius 12 des Kreissegmentes 11. Die Lamellen 8 schließen auf der Stirnseite des Flüssigkeitsaustritts 10 mit dem oberen Umlenkblech 5 ab.2 shows the feed tube 2, in which a liquid outlet slot 3, 4 is present at the top and at the bottom, and at the opening of which a deflecting plate 5, 6 is attached. Fig. 2 further shows that the lamellae 8 at the end face of the liquid inlet 9 in the form of a circular segment 11 whose radius corresponds to that of the feed tube 2, between the baffles 5,6 are arranged perpendicular to the baffles 5, 6 are cut out and adjacent to the task tube 2 with the circular arc 13. Here, the circular arc 13 limiting central angle is 14170 °. The height h of the fins 8 corresponds to the outer diameter of the feed tube 2 plus 2.5 times the width of the liquid outlet slots 3,4 and the width b of the fins 8 twice the radius 12 of the circular segment 11. The fins 8 close on the front side of the liquid outlet 10 with the Upper baffle 5 from.

Das untere Umlenkblech 6 ist in der Breite um 30 mm verlängert und in einem Winkel 15 von 15° nach unten abgekantet. Die Lamellen 8 sind von der Stirnseite des Flüssigkeitseintritts 9 zur Stirnseite des Flüssigkeitsaustritts 10 mehrfach zickzackförmig profiliert.The lower baffle 6 is extended in width by 30 mm and folded at an angle 15 of 15 ° down. The fins 8 are profiled from the front side of the liquid inlet 9 to the end face of the liquid outlet 10 multiple zigzag.

Aus Fig.3 geht die Anordnung des Zulaufstutzens 1, des erweiterten Aufgaberohres 2 mit oberen und unteren Flüssigkeitsaustrittsschlitzen 3,4 und des Lamellenabscheiders 7 hervor. Dabei ist der Durchmesser des Aufgaberohres 2 um 100mm größer als der des Zulaufstutzens 1 und die Breite der Flüssigkeitsaustrittsschlitze 3,4 beträgt 10mm.From Figure 3, the arrangement of the inlet nozzle 1, the extended feed tube 2 with upper and lower liquid outlet slots 3.4 and the lamella separator 7 shows. The diameter of the feed tube 2 is 100 mm larger than that of the inlet nozzle 1 and the width of the liquid outlet slots 3,4 is 10 mm.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt:The operation of the device is as follows:

Durch den Zulaufstutzen gelangt die Flüssigkeit mit Dampf- bzw. Gasanteil in das Aufgaberohr der erfindungsgemäßen VorrichtungThrough the inlet nozzle, the liquid passes with steam or gas content in the feed tube of the device according to the invention

Die Vergrößerung des Aufgaberohres gegenüber des Zulaufstutzens ermöglicht ein gleichmäßiges Ausströmen der Flüssigkeitsaustrittsschlitze und damit wird eine Vergleichmäßigung des Flüssigkeitsstromes mit Dampf- bzw. Gasanteil über die Länge der Schlitze erreicht. Die Umlenkbleche leiten die Flüssigkeit mit Dampf- bzw. Gasanteil in den Lamellenabscheider ein und das Gemisch fließt entlang der Lamellen.The enlargement of the feed tube with respect to the inlet nozzle allows a uniform outflow of the liquid outlet slots and thus a homogenization of the liquid stream is achieved with steam or gas content over the length of the slots. The baffles introduce the liquid with vapor or gas fraction into the lamella separator and the mixture flows along the lamellae.

Eine kontinuierliche Vergrößerung der Durchtrittsfläche für die Flüssigkeit mit Dampf- bzw. Gasanteil von der Stirnseite der Lamellen am Flüssigkeitseintritt zur Stirnseite der Lamellen am Flüssigkeitsaustritt wird durch den Ausschnitt des Lamellenabscheiders in Form eines Kreissegmentes und dessen Angrenzung an das Aufgaberohr erzielt.A continuous increase in the passage area for the liquid with vapor or gas fraction from the end face of the lamellae at the liquid inlet to the end face of the lamellae at the liquid outlet is achieved by the cutout of the lamella separator in the form of a circle segment and its adjoining to the feed tube.

Die damit verbundene Querschnittserweiterung bewirkt eine erhebliche Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit innerhalb des Lamellenabscheiders. Dadurch bedingt wird das im Lamellenabscheider strömende Flüssigkeits-Dampfgemisch phasengetrennt, wobei sich die flüssige Phase auf dem unteren Umlenkblech aufstaut, während die Gasphase zum oberen Umlenkblech steigt. An der Stirnseite des Flüssigkeitsaustritts des Lamellenabscheiders wird die Flüssigkeit vom unteren Umlenkblech entgast und gleichmäßig auf den darunterliegenden Austauschboden aufgegeben und der Dampf vom oberen Umlenkblech dem darüberliegenden Austauschboden zugeführt.The associated cross-sectional widening causes a significant reduction in the flow velocity of the liquid within the lamella. As a result, the liquid-vapor mixture flowing in the lamella separator is phase-separated, with the liquid phase accumulating on the lower deflection plate, while the gas phase rises to the upper deflection plate. At the front side of the liquid outlet of the lamella separator, the liquid is degassed from the lower baffle and evenly applied to the underlying replacement tray and fed the steam from the upper baffle to the overlying exchange tray.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Verbesserung der Arbeitsweise der unter und über der Zwischeneinspeisung von Flüssigkeit mit Dampf- bzw. Gasanteil liegenden Austauschboden erreicht, da ein Mitreißen von Flüssigkeit aus dem Aufgabebereich auf den darüberliegenden Austauschboden verhindert und ein gleichmäßig beruhigter Zufluß der entgasten Flüssigkeit auf den darunterliegenden Austauschboden gewährleistet wird.With the device according to the invention, an improvement in the operation of under and over the intermediate feed of liquid with vapor or gas portion lying exchange bottom is achieved because a entrainment of liquid from the application area on the overlying exchange floor prevents and a uniformly calmed inflow of the degassed liquid on the underlying exchange floor is ensured.

Dadurch wird die Durchsatz^ und Trennkapazität voll ausgeschöpft sowie eine Erhöhung der Laufzeit der Kolonne erreicht.As a result, the Durchsatz ^ and separation capacity is fully exhausted and achieved an increase in the duration of the column.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die Verhinderung des Mitreißens von Flüssigkeit auf den darüberliegenden Austausch boden der Bodenabstand aufgrund der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Zwischeneinspeisung verringert werdenAnother advantage is that the ground clearance can be reduced due to the prevention of the entrainment of liquid to the overlying exchange ground due to the inventive device for intermediate feed

Claims

Invention claim:

1. A device for intermediate injection of liquid with gas or vapor content, which is located in the free space between two exchange tray and consists of an extended compared to the inlet nozzle feed pipe, which runs parallel and horizontal to the drain chamber wall of the overlying exchange tray, the feed tube above and provided at the bottom with two liquid outlet slits and at the opening of each a baffle and between the baffles a Lammellenabscheider, consisting of a plurality of the same distance over the length of the feed tube arranged slats is mounted, wherein the slats are arranged perpendicular to the baffles, characterized in that the Lamellae (8) a of the front side of the liquid inlet (9) in the form of a circular segment (11) whose radius (12) that of the feed tube (2) corresponds, are cut out and mjtdem the circular arc (13) adjacent to the feed tube (2), the arc of the circle (13) Enzende Zentriwinkel (14) is 90 ° to 170 °, and that the lamellae (8) on the end face of the liquid outlet (10) with the baffles (5.6) complete.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the height H of the slats (8) corresponds to the outer diameter of the feed tube (2) plus the 2 to 2.5 times the width of the liquid slots (3,4).

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the width b of the slats (8) corresponds to 2 to 3 times the radius (12) of the circular segment (11) of the slats (8).

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the width of the lower deflecting plate (6) extended by 20 to 30 mm and at an angle (15) is bent from 10 to 20 ° downwards.