RU2033848C1

RU2033848C1 - Distributing device for mass-transfer apparatus

Info

Publication number: RU2033848C1
Authority: RU
Inventors: С.К. Бондаренко; В.Ф. Дегтяренко; Н.С. Шибитов; М.А. Магницкая; Г.Л. Дахина; Н.В. Житина; Н.В. Тябин
Original assignee: Волгоградский Политехнический Институт
Priority date: 1992-05-26
Filing date: 1992-05-26
Publication date: 1995-04-30

Abstract

FIELD: chemical and petrochemical industries. SUBSTANCE: distributing device for mass-transfer apparatus has a rotating distributor with holes for the sprinkling liquid. It is made in the shape of a disk with radial blades fixed along its periphery. A flow of liquid is tangentially fed to the blades. Sloped blades onto which a flow of gas (vapor) is fed are mounted along the outside outline of the disk. EFFECT: ensured uniform distribution of liquid along all the apparatus cross-section. 2 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям устройств для распределения жидкости в массообменных аппаратах и может найти широкое применение в химической и нефтехимической отраслях промышленности. The invention relates to the construction of devices for distributing liquid in mass transfer apparatuses and can find wide application in the chemical and petrochemical industries.

Известны конструкции распределительных устройств [1] выполненные в виде горизонтальных плит с вваренными вертикальными патрубками, которые служат для прохода жидкости и газа (пара). Known designs of switchgears [1] made in the form of horizontal plates with welded vertical pipes, which serve for the passage of liquid and gas (steam).

Однако такие конструкции не обеспечивают равномерного распределения жидкости по сечению колонны даже при незначительном изменении уровня их установки относительно горизонтальной плоскости. However, such designs do not provide a uniform distribution of fluid over the cross section of the column, even with a slight change in the level of their installation relative to the horizontal plane.

Известно распределительное устройство [2] выполненное в виде плиты с переливными патрубками, имеющими пазы на верхних концах. На патрубках соосно установлены вставки с выступами на нижних концах, входящими в пазы с образованием щелевых отверстий для перелива жидкости. По нижней плоскости плиты установлены ребра с перемычками. Known switchgear [2] made in the form of a plate with overflow nozzles having grooves at the upper ends. On the nozzles coaxially installed inserts with protrusions at the lower ends included in the grooves with the formation of slotted holes for fluid overflow. On the lower plane of the plate, ribs with jumpers are installed.

Аналогичный распределитель жидкости [3] содержит горизонтальную плиту с размещенными на ней газожидкостными патрубками, в верхних торцах которых выполнены пpорези, а на нижних установлены гибкие направляющие элементы. На внутренней поверхности каждого патрубка выполнены соединенные между собой горизонтальная и вертикальная канавки, а направляющие элементы расположены под вертикальными каналами, концы направляющих элементов выполнены отогнутыми в шахматном порядке. A similar liquid distributor [3] contains a horizontal plate with gas-liquid nozzles placed on it, in the upper ends of which cuts are made, and flexible guide elements are installed on the lower ends. The horizontal and vertical grooves are connected to each other on the inner surface of each nozzle, and the guide elements are located under the vertical channels, the ends of the guide elements are staggered.

Так как указанные распределители жидкости являются статическими устройствами, установленными в массообменных аппаратах, то жидкость через патрубки попадает в фиксированные точки, что затрудняет равномерность распределения жидкости по всему сечению аппарата. Since these liquid distributors are static devices installed in mass transfer devices, the liquid through the nozzles enters fixed points, which makes it difficult to evenly distribute the liquid over the entire cross section of the device.

Известен распределитель жидкости [4] включающий устройство для подачи жидкости на контактную поверхность, размещенное в корпусе аппарата, которое снабжено обхватывающим его кардановым подвесом, соединенным с корпусом аппарата таким образом, что центр тяжести устройства расположен ниже оси подвеса. Устройство выполнено в виде цилиндрической емкости с перфорированным днищем и укрепленными на нем капиллярными трубками для подачи жидкости, нижние концы которых имеют косые срезы. A known liquid dispenser [4] includes a device for supplying fluid to a contact surface located in the apparatus body, which is provided with a gimbal hanging around it and connected to the apparatus body in such a way that the center of gravity of the device is located below the suspension axis. The device is made in the form of a cylindrical container with a perforated bottom and capillary tubes fixed to it for supplying liquid, the lower ends of which have oblique sections.

Данная конструкция распределителя жидкости позволяет улучшить распределение жидкости в условиях качки в одном направлении, но не может охватывать все сечение аппарата. This design of the liquid distributor allows to improve the distribution of the liquid under rolling conditions in one direction, but cannot cover the entire cross section of the apparatus.

В качестве прототипа выбрана перспективная конструкция распределительного устройства типа сегнерова колеса с радиальной регулируемой щелью и активной турбиной [5] Данная конструкция состоит из кольцевого канала для подвода жидкости к радиальным лопастям турбины, двух распределительных и двух главных каналов, направленных в противоположные стороны от оси вращения и имеющих регулируемые щелевые отверстия. As a prototype, a promising design of a Segner wheel-type switchgear with a radially adjustable slot and an active turbine was chosen [5]. This design consists of an annular channel for supplying fluid to the radial blades of the turbine, two distribution channels and two main channels directed in opposite directions from the axis of rotation and having adjustable slotted holes.

Однако эффективность работы такого устройства недостаточно высока, так как не может быть достигнута равномерность распределения жидкости по всему сечению аппарата из-за того, что жидкость истекает через щели, направленные в противоположные стороны относительно оси вращения (под углом 180^оС). Вследствие того, что радиус приложения силы в активной турбине мал, создается и малый крутящий момент. Это приводит к неравномерному распределению жидкости по всему объему аппарата.However the efficiency of such a device is not high enough, since it can not be achieved the uniformity of liquid distribution over the entire cross section of the apparatus of the fact that the liquid expires through slots directed in opposite directions relative to the axis of rotation (180 ° ^C). Due to the fact that the radius of application of force in the active turbine is small, a small torque is also created. This leads to an uneven distribution of fluid throughout the volume of the apparatus.

Целью изобретения является обеспечение равномерного распределения жидкости по всему сечению аппарата. The aim of the invention is to ensure uniform distribution of fluid throughout the cross section of the apparatus.

Повышение эффективности массообмена достигается равномерным распределением взаимодействующих потоков жидкости и газа (пара) по сечению аппарата за счет закрепления по периферии распределителя, выполненного в виде диска с отверстиями, радиальных лопаток, на которые тангенциально подается поток жидкости, и за счет установки по внешнему контуру распределителя наклонных лопаток, на которые подается поток газа (пара). An increase in the efficiency of mass transfer is achieved by uniform distribution of the interacting flows of liquid and gas (steam) over the cross section of the apparatus by fixing around the periphery of the distributor, made in the form of a disk with holes, radial blades to which the fluid flow is tangentially supplied, and by installing inclined along the outer contour of the distributor blades on which a gas stream (steam) is supplied.

Закрепление по внешнему контуру распределителя наклонных лопаток позволяет дополнительно использовать энергию потока газа (пара) для создания крутящего момента распределителя, что значительно увеличивает интенсивность разбрызгивания жидкости по сечению колонны. Это приводит к выравниванию концентраций взаимодействующих компонентов, находящихся в жидкой и газовой (паровой) фазах, по всему объему системы и обеспечивает максимальную поверхность их контакта, а эффективность массообмена находится в прямой зависимости от площади взаимодействия фаз. Fixing the inclined vanes along the outer contour of the distributor allows additional use of the gas (steam) flow energy to create the distributor torque, which significantly increases the intensity of liquid spraying over the column section. This leads to equalization of the concentrations of interacting components in the liquid and gas (vapor) phases throughout the entire volume of the system and provides the maximum contact surface, and the mass transfer efficiency is directly dependent on the area of phase interaction.

Таким образом, предлагаемая конструкция распределительного устройства позволяет увеличить поверхность контакта и обеспечить равномерное контактирование фаз, что повышает эффективность массообмена. Thus, the proposed design of the switchgear allows you to increase the contact surface and ensure uniform contacting of the phases, which increases the efficiency of mass transfer.

На фиг.1 изображено распределительное устройство для массообменного аппарата; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1. Figure 1 shows the switchgear for mass transfer apparatus; figure 2 section aa in figure 1.

Распределительное устройство состоит из распределителя с отверстиями 1, выполненного в виде диска 2, снабженного по периферии внутренней части лопатками 3, расположенными перпендикулярно к направлению ввода потока жидкости, а по внешнему контуру наклонными лопатками 4, на которые подается поток газа (пара). Такое расположение лопаток суммирует крутящие моменты потоков газа (пара) и жидкости и обеспечивает равномерное распределение жидкости по сечению аппарата. The distribution device consists of a distributor with holes 1, made in the form of a disk 2, equipped with blades 3 located on the periphery of the inner part, located perpendicular to the direction of fluid flow inlet, and inclined blades 4, on which the gas (vapor) flow is supplied, along the outer contour. This arrangement of the blades summarizes the torques of the flows of gas (vapor) and liquid and ensures uniform distribution of liquid over the cross section of the apparatus.

Распределительное устройство работает следующим образом. The distribution device operates as follows.

При противотоке контактирующих фаз жидкость тангенциально поступает на внутренние радиальные лопатки 3, закрепленные по периферии диска 2, создавая крутящий момент и приводя в движение диск 2, распределяясь по диску 2 истекает через отверстия 1. Поток газа (пара) попадает на наклонные лопатки 4, расположенные по внешнему контуру диска 2, создавая дополнительный крутящий момент, позволяет увеличить интенсивность разбрызгивания жидкости по сечению колонны. In countercurrent of the contacting phases, the liquid tangentially enters the inner radial vanes 3, fixed around the periphery of the disk 2, creating a torque and driving the disk 2, distributed over the disk 2 flows through the holes 1. The gas (vapor) flows onto the inclined vanes 4 located along the outer contour of the disk 2, creating additional torque, allows you to increase the intensity of the spray liquid along the cross section of the column.

Предлагаемое устройство отличается от прототипа простотой конструкции и равномерным распределением жидкости по всему сечению аппарата. The proposed device differs from the prototype in the simplicity of design and uniform distribution of fluid throughout the cross section of the apparatus.

Claims

DISTRIBUTION DEVICE FOR MASS TRANSFER APPARATUS, including a rotary distributor with holes for irrigating liquid, characterized in that the distributor is made in the form of a disk with radial blades fixed around its periphery, onto which the fluid flow is tangentially supplied, and inclined vanes are installed along the outer contour of the disk, which supply a stream of gas (steam).