SU683760A1 - Контактна тарелка - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к уст:ройствам дл  взаи.модействи  газа (пара) с жидкостью и может быть использовано в устройства.х абсорбции и ректификации, работающих по принципу пр моточного взаимодействи  фаз в зоне контакта.

Известен массообменный аппарат, состо щий из корпуса с размещенными внутри него контактными тарелками в виде полотна, на котором жестко закреплены цилиндрические контактные патрубки, имеющие в верхней части отбойные устройства, а в нижней - многолопастные завихрители. Подвод жидкости в зону контакта осуществл етс  по питательным трубкам или через щели 1.

Известна контактна  тарелка, содержаща  полотно с жестко закрепленным на ней контактным патрубком с отбойным устройством в верхней и многополостным завихрителем в нижней части. Ниже полотна установлена коническа  вихрева  камера, состо ща  из полых V-образных лопастей, установленных радиально, жестко прикрепленных к полотну тарелки и заглущенных снизу. Жидкость на тарелке через отверсти  в ней

сообщаетс  с внутренней полостью лопастей 2.

Недостатком конструкции этой тарелки  вл етс  неравномерность распределени  капель распыливаемой жидкости по элементам , что снижает эффективность массообмена . К недостаткам приведенных конструкций следует отнести и то, что диаметр контактных патрубков ограничен 150 мм и поэтому на тарелке необходимо устанавливать больщое количество элементов, а это, в свою очередь, приводит к увеличению металлоемкости аппарата, стоимости изготовлени  и усложнению конструкции. Применение элементов диаметрами вьпне 150 мм приводит к увеличению толщины пленки жидкости и

тем самым к возрастанию уноса жидкости и сниженню эффективности контакта фаз. В то же врем  контактные элементы диаметром меньще 150 мм могут занимать не более 20% площади полотна тарелки, поэтому несмотр  на высокие рабочие скорости в

патрубках 10-20 м/сек, скорость по сечению аппарата будет равна всего 2-4 м/сек. Целью изобретени   вл етс  усоверщенствование конструкции контактной тарелки.

увеличение производительности и повышение эффективности, снижение металлоемкости и упрощение изготовлени .

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что контактный патрубок в средней части выполнен с продольными тангенциальными щел ми , направление которых совпадает с направлением газожидкостного потока, и снабжен сливными карманами, выполненными в виде пластины,  вл ющейс  продолжением стенки щели с полудугой в верхней части, направленной к стенке патрубка.

На фиг. 1 показана предлагаема  тарелка; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1.

Контактна  тарелка состоит из полотна 1 с жестко закрепленным на нем контактным патрубком 2, имеющим отбойник 3 в верхней части и многолопастной завихритель 4 в нижней части. В средней части патрубка по высоте имеютс  продольные тангенциальные щели 5 со сливными карманами 6, выполненными в виде пластины,  вл ющейс  продолжением стенки П1,ели с полудугой , в верхней части направленной к стенке патрубка. Щели выполнены так, что их направление совпадает с направление.м вращени  газожидкостиого потока. Ниже полотна тарелки установлепт коническа  вихрева  камера, состо ща  из полых криволинейных лопастей 7, установленных с зазором и тангенциально к сечению контактного патрубка и заглущенных снизу заглуплкой 8, а сверху внутренней полостью лопастей , соединенных с уровнем жидкости на тарелке. Жидкое,ь с тарелки на тарелку перетекает по переливным трубкам 9.

Устройство работает следующим образом. Газ (пар) с ни.жележащей тарелки проходит между полыми криволинейными лопаст ми 7 вихревой камеры и приобретает вращательное движение. Жидкость по полым лопаст м 7 поступает с полотна 1 вышележащей тарелки, эжектируетс  закрученным газовым потоком, диспергируетс  на .мелкие капли и вместе с газом попадает в контактный патрубок 2. Газожидкостный поток на входе в контактный патрубок проходит многолопастной завихритель 4 и приобретает еще большее вращение. Жидкость в поле центробежных сил отбрасываетс  на стенку патрубка, по которой движетс  вверх в виде пленки, достигнув тангенциальных щелей 5 проходит через них и стекает по стенке сливного кармана 6 на полотно тарелки . Часть жидкости, проскочивша  тангенциальные щели, отдел етс  от газа, попав в зазор между патрубком 2 и отбойником 3 и стекает на полотно тарелки, откуда по переливным трубкам 9 поступает на нижележащую тарелку. Газ проходит через центральные отверсти  отбойника и направл етс  на выщележащую тарелку. Массообмен между газом и жидкостью происходит

как на поверхности капель жидкости, так и на поверхности турбулизованной пленки жидкости.

Многократное взаимодействие жидкости с газом при распылении жидкости на выходе из внутренней полости криволинейных лопастей вихревой камеры, интенсивное диспергирование жидкости в самой камере при стесненных услови х прохождени  газожидкостного потока через многолопастной завихритель , при ударе капель о стенку контактного патрубка и при движении турбулизованной пленки жидкости по стенке обеспечивает высокую эффективность массообмена предлагаемой контактной тарелки.

Таким образом, наличие тангенциальных щелей со сливными кармана.ми в средней части контактного патрубка и отбойника в верхней обеспечивает надежную двухступенчатую сепарацию жидкости любом диаметре патрубка и бсльщих нагрузках как по жидкости, так и по газу. Применение одного элемента на тарелке, вместо многоэлементной конструкции, снимает проблему равномерности распределени  жид . кости по элементам, а следовательно, дает возможность вместо распылительной ка.меры с V-образными лопаст ми, установленными радиально, примен ть вихревую камеру с полыми криволинейны.ми лопаст .ми, установленными тангенциально, эффективность массообмена в которых значительно выше. Так как единичный контактный патрубок расположен по центру тарелки и может занимать площадь до 70%, то при скорости газа в патрубке 10-20 м/сек, скорость по сечению аппарата составит 7-14 м/сек, что в несколько раз выще, чем в известной контактной тарелке, и на пор док выше, чем в широко примен емых аппаратах с ситчатыми и колпачковыми тарелками.

Claims (2)

1. Контактна  таре.чка дл  взаимодействи  газа (пара) с жидкостью, содержаща  полотно, с жестко закрепленным на нем контактным патрубком с отбойным устройством в верхней части и многлонастным завихрителе .м в нижней и с установленной под полотном конической вихревой камерой, отличающа с  тем, что, с целью увеличени  эффективности массообмена и производительности тарелки, контактный патрубок в средней части выполнен с продольными тангенциальными щел ми, направление которых совпадает с направлением газожидкостного потока, и снабжен сливными карманами, выполненными в виде пластины,  вл ющейс  продолжением стенки щели с полудугой в верхней части, направленной к стенке патрубка .

2. Тарелка по п. 1, отличающа с  тем, что вихрева  камера выполнена из полых криволинейных лопастей.

Источники ипформации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство кл. В 01 D 3/30, 1964.

2.Авторское свидетельство № 2304832/26 с приоритетом от 1975 г.