RU2104732C1 - Контактный элемент клапанной тарелки - Google Patents

Контактный элемент клапанной тарелки Download PDF

Info

Publication number
RU2104732C1
RU2104732C1 RU95114346A RU95114346A RU2104732C1 RU 2104732 C1 RU2104732 C1 RU 2104732C1 RU 95114346 A RU95114346 A RU 95114346A RU 95114346 A RU95114346 A RU 95114346A RU 2104732 C1 RU2104732 C1 RU 2104732C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
disk
cylinder
contact member
contact element
Prior art date
Application number
RU95114346A
Other languages
English (en)
Other versions
RU95114346A (ru
Inventor
В.В. Туркин
В.К. Леонтьев
Original Assignee
Ярославский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ярославский государственный технический университет filed Critical Ярославский государственный технический университет
Priority to RU95114346A priority Critical patent/RU2104732C1/ru
Publication of RU95114346A publication Critical patent/RU95114346A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2104732C1 publication Critical patent/RU2104732C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

Использование: изобретение относится к технике проведения процессов массообмена - ректификации и абсорбции, в частности к тарельчатым колонным аппаратам. Сущность изобретения: контактный элемент представляет собой диск, жестко связанный с перфорированным цилиндром, причем площадь сечения перфорации уменьшается по направлению к диску. Использование контактного элемента позволит при небольших капитальных затратах увеличить эффективность работы производственных колонн с тарелками клапанной конструкции. 4 ил.

Description

Изобретение относится к технике проведения процессов массообмена (ректификации и абсорбции) и может быть использовано в клапанных тарелках колонных аппаратов.
Известны контактные элементы клапанных тарелок различной формы [1] круглые, прямоугольные, трапециевидные, с одинаковой или разной высотой подъема по периметру клапана. Достоинство всех конструкций клапанных тарелок - широкий диапазон нагрузок по газу (пару), что достигается изменением живого сечения тарелки при изменении нагрузки по газу.
Недостаток упомянутых контактных элементов - цилиндрическая форма окна для выхода газа, что ограничивает поверхность контакта фаз, снижая эффективность процесса массообмена.
Известна также тарелка для взаимодействия газа с жидкостью [2] с широким диапазоном нагрузок по газу, который обеспечивают клапаны в виде диска, помещенные в перфорированный цилиндр: при увеличении нагрузки клапан поднимается, открывая дополнительные отверстия для выхода газа (увеличивая живое сечение тарелки). Достоинством данной конструкции является то, что выходное окно выполнено в форме отдельных отверстий. Этим создаются условия для увеличения поверхности контакта фаз.
Конструкция по а. с. 309714 принята за прототип. Недостаток прототипа состоит в том, что количество и диаметр отверстий по высоте цилиндра одинаковы. Это создает условия для неравномерного распределения газа по высоте слоя жидкости: большая его часть будет выходить через верхние отверстия, так как гидростатическое давление слоя жидкости здесь меньше; следовательно, поверхность контакта фаз в нижних слоях будет ограничена, а время контакта фаз уменьшено.
Цель изобретения - увеличение эффективности процесса массообмена при сохранении широкого диапазона нагрузок по газу.
Цель достигается тем, что к нижней части диска жестко прикрепляется перфорированный цилиндр, причем перфорация по высоте цилиндра имеет различное сечение, уменьшающееся к диску. Перфорация может быть, например, в форме треугольных прорезей с вершиной треугольника, обращенной к диску или в виде отверстий, число которых по периметру цилиндра не одинаково: уменьшается с приближением к диску.
На фиг. 1 изображен контактный элемент клапанной тарелки с прорезями, на фиг. 2 - контактный элемент с отверстиями, на фиг. 3 показано сечение цилиндра на некоторой его высоте и картина ввода газа через перфорацию (прорези) в слой жидкости, на фиг. 4 показан контактный элемент при полном его подъеме на тарелке (последняя дана в разрезе). Стрелками показано движение газа в слой жидкости по высоте.
Контактный элемент содержит диск 1, к нижней поверхности которого прикреплен цилиндр 2. В стенках цилиндра выполнена перфорация (прорези) переменного по высоте сечения, например, треугольной формы, причем одна из вершин треугольника направлена вверх - к диску (фиг. 1а). Переменное по высоте сечение может быть выполнено и иным способом, как, например, показано на фиг. 1б: по горизонтальным окружностям цилиндра делают отверстия, причем, чем выше расположена окружность, тем меньше число отверстий на ней. Форма выходного сечения для газа в этом случае аналогична таковой в перфорированных патрубках конструкции по а.с. 309714 (прототипа), но при существенном отличии - разным количествам отверстий на разных высотах.
На нижнем крае цилиндра выполняют загибы - лапки 3, которые служат ограничителем подъема контактного элемента в отверстии тарелки.
Контактный элемент вставляют в отверстие плоской тарелки 4 по аналогии с обычными клапанами. Контактный элемент работает следующим образом. В нерабочем режиме он "утоплен" в соответствующем отверстии тарелки 4 и опирается на нее плотно краями диска 1.
При появлении в подтарельчатом (межтарельчатом) пространстве достаточного давления газа контактный элемент поднимается на некоторую высоту, соответствующую уравновешиванию силы давления газа на элемент и его веса, веса столба жидкости на тарелке и сопротивления проходу газа. В этом - рабочем - режиме газ выходит через перфорацию (прорези) в цилиндре 2, при этом струи газа завихряются, чем обеспечивается интенсивное контактирование с жидкостью (фиг. 2). По высоте работающей части цилиндра газ выходит равномерно, чем обеспечивается одинаково интенсивное взаимодействие фаз по всей высоте слоя жидкости на тарелке (фиг. 3). Гарантией такой работы служит увеличение выходного сечения для газа сверху - вниз, что компенсирует увеличение давления слоя жидкости в том же направлении (по основному уравнению гидростатики).
В противном случае - при прорезях постоянного по высоте сечения - основная доля газа выходила бы через верхнюю часть цилиндра 2, а работа нижней части контактного элемента была бы малоинтенсивной.
При полной нагрузке по газу контактный элемент поднимается над тарелкой полностью, удерживаясь в ее отверстии лапками 3 (фиг.3).
Выше описана работа отдельного контактного элемента. Работа тарелки в целом не отличается от работы любой другой клапанной тарелки, где взаимодействие фаз происходит в режиме перекрестного тока.
Использование контактного элемента с усовершенствованной организацией ввода газа (пара) в слой жидкости позволит повысить эффективность работы производственных колонных аппаратов (например, повысить степень разделения компонентов в процессе ректификации) за счет увеличения поверхности контакта фаз.
Следует отметить, что реконструкция колонны с традиционными клапанами потребует лишь замены существующих клапанов на новые контактные элементы, не затрагивая тарелки в целом. Ее полотно с отверстиями и переливные устройства остаются прежними, что нельзя было бы реализовать при использовании прототипа - еще одно преимущество предлагаемой конструкции контактного элемента.
Источники информации
1. Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты.- М.: Химия, 1978, с.280.
2. Авт. св. СССР N 309714, кл. B 01 D 3/22.

Claims (1)

  1. Контактный элемент клапанной тарелки, выполненный в виде диска, связанного с перфорированным цилиндром, отличающийся тем, что на перфорированном цилиндре, жестко связанном с диском, перфорация выполнена с уменьшением площади сечения к диску.
RU95114346A 1995-08-10 1995-08-10 Контактный элемент клапанной тарелки RU2104732C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95114346A RU2104732C1 (ru) 1995-08-10 1995-08-10 Контактный элемент клапанной тарелки

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95114346A RU2104732C1 (ru) 1995-08-10 1995-08-10 Контактный элемент клапанной тарелки

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95114346A RU95114346A (ru) 1997-08-20
RU2104732C1 true RU2104732C1 (ru) 1998-02-20

Family

ID=20171230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95114346A RU2104732C1 (ru) 1995-08-10 1995-08-10 Контактный элемент клапанной тарелки

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2104732C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446872C2 (ru) * 2007-08-16 2012-04-10 ДжейДжиСи КОРПОРЕЙШН Контактор
US8240640B2 (en) 2007-08-16 2012-08-14 Jgc Corporation Contactor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446872C2 (ru) * 2007-08-16 2012-04-10 ДжейДжиСи КОРПОРЕЙШН Контактор
US8240640B2 (en) 2007-08-16 2012-08-14 Jgc Corporation Contactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3282576A (en) Apparatus for improved liquidvapor contact
US5911922A (en) Mass transfer device
US20060065988A1 (en) Exchange column, perforated tray assembly
CN108601989A (zh) 用于传质塔的多程、平行流下导管塔盘
RU2181067C2 (ru) Сливная шахта для тарельчатой колонны
EP3434345B1 (en) Vapor-liquid contact tray
US20170007943A1 (en) Contact tray for a mass transfer column and method involving same
RU2104732C1 (ru) Контактный элемент клапанной тарелки
CA2185713A1 (en) Vapor-liquid contact tray and downcomer assembly and method employing same
AU711858B2 (en) High capacity vapor-liquid contact tray
WO2021119048A1 (en) Multiple downcomer trays
US6089550A (en) Mass transfer process
US3210056A (en) Contacting tray with variable passage
US3399871A (en) Bubbling valves of liquid-phase and gaseous-phase exchange apparatus
US5951827A (en) High capacity trays
US2594585A (en) Fractionating apparatus
US3427007A (en) Bubble cap assemblies for bubble towers
JPH04268191A (ja) ルーバーを有する塔パッキング
EP0001448A1 (en) Vapor-liquid contacting tray
US3940462A (en) Bubble tray and cap assembly for fluid contact apparatus
US3056592A (en) Contact apparatus
RU2081698C1 (ru) Насадка ректификационной колонны
SU1442248A1 (ru) Клапанна тарелка
GB2048108A (en) Contact plate for heat-mass exchange apparatus
SU747479A1 (ru) Контактна тарелка дл тепломассообменных аппаратов