SU789124A1 - Тепломасообменный аппарат - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к аппаратурному оформлению массообменных процессов в системах газ. (пар)-жидкость, а более конкретно - к аппаратам, . снабженным беспереливными (провальны- 5 ми) крнтактными тарелками, дл  проведени  ректификационных и абсорбционных процессов.

Известен аппарат, содержащий бес- 10 переливные контактные тарелки с направленным вводом газа (пара) в жидкость . Кажда  тарелка состоит из верхней и нижней секций, выполненных из просечено-выт жного листа. Благо- 5 дар  определенной ориентации прорезей дл  прохода газа в верхней секции жидкость движетс  от центра к периферии , а в нижней - наоборот. Слив жидкости происходит за счет образова-20 ни  ЗО.Н повышенного статического давлени  по периферии и в центр верхней и нижней секций соответственно 1.

Однако ввиду уменьшени  активной площади тарелки с увеличением нагруз-25 ки по жидкости, а также значительного уноса жидкости с нижней секции вследствие большой неравномерности рас .пределени  жидкости по тарелке и увеличени  локальных скоростей , 30

эти тарелки характеризуютс  низкой эффективностью массообмена.

Известен аппарат, снабженный тарелками с направленным вводау саза . (пара) в жидкость и локализованным провалом, который состоит из основани  с прорез ми дл  ориентированного ввода газа (пара) в жидкость и сливных устройств в виде отверстий с направл ющими элементами. Газ (пар), выход щий из прорезей, транспортирует жидкость в направлении сливных устройств , где за счет кинетической энергии газо-хсидкосткого потока или повышени  давлени  в результате его удара о направл ющей элемент проходит упор доченный (локализованный) провал жидкости через сливные отверсти  на нижележащую тарелку 2-- .

,Недостатком указаннргр.аппарата  вл етс  значительный локальный унос жидкости с тарелок в результате удара газо-жидкостного потока о направл ю (щий элемент, не содержащий отражательного устройства, что вместе с плохо развитой второй зоной контакта фаз в межтарельчатом объеме не позвол ет создать аппарат, обладающий высокой эффективностью разделени  при

больших нагрузкай по газу (пару) и жидкости.

Известен тепломассообменный аппарат в системах газ (пар)-жидкость, содержащий корпус, внутри которого по высоте размещены установленные по углом 90° относительно друг к другу тарелки с отверсти ми дл  слива жидкости , снабженные контактными элементами с односторонним выходом газа (пара), вертикальные приемные и направл ющие перегородки с перераспределительными отверсти ми 3.

Однако в таких аппаратах незначительна  пропускна  способность по жидкости и не обеспечиваете ее равномерное распределение по тарелке.

Цель изобретени  - увеличение пропускной способности по жидкости и обеспечение равномерного ее распределени .

В предложенном аппарате направл ющие перегородки выполнены зигзагообразными i и перераспределительные отверсти  в них размещены эквиди-г стантно относительно сливных отверстий тарелки.

Целесообразно направл ющие перегородки снабжать в верхней части отражательными пластинами, выполненными с отверсти ми; приемные перегородки устанавливать под углом 90° к ос м направл ющих перегородок.

На фиг, 1 представлен аппарат с тарелками, план; а фиг, 2 - то же, продольный разрез; на фиг, 3 - узел А на фиг, 1, в аксонометрии; на фиг, 4 - узел Б на фиг, 1, в аксоно-« метрии; на фиг, 5 - разрез В-В на фиг, 1; на фиг, 6 - разрез Г-Г на фиг, 1,

Массообменный аппарат содержит корпус 1 с установленными в нем тарелками , включающими основание 2, снабженное контактными элементами 3, направл ющими перегородками 4, отражательными пластинами 5 и приемными перегородками 6, образующими с ос ми направл ющих, перегородок угол 90°,

В нижней части направл ющих перегородок 4 выполнены перераспределительные отверсти  7, а основание.2 снабжено сливными отверсти ми 8, выполненными в виде отогнутых вниз просечек .

Отражательные элементы выполнены или из перфорированного листа с « отверсти ми 9 различной формы или в виде плоской пластины, установленной с зазором ,по отношению к направл ющим Перегородкам 4,

Аппарат работает следующим образом .

Газ (пар), поступающий на тарелку через контактные элементы 3, проходи в виде струй встречного направлени  через жидкость, наход щуюс  на тарелке . Газовые (паровые) струи и создаваемые ими потоки жидкости интенсиВ

но взаимодействуют между собой. Этом способствует вихреобразование между р дами разнонаправленных контактных элементов. За счет кинетической энергии газа (пара) жидкость движетс  к сливным устройствам, В результате удара газо-жидкостного потока о направл ющие перегородки 4 образуютс  зоны повышенного давлени  жидкости вблизи сливных отверстий 8, вследствие чего и происходит локализованный провал жидкости на нижележащую тарелку . При этом струи жидкости, выход щие из сливных отверстий 8, перекрывают рабочую площадь тарелки и сепарируют в межтарельчатом объеме капли жидкости, выносимые газом (паром) из барботажного сло .

При ударе газо-жидкостного потока о направл ющие перегородки 4 происходит его уплотнение, что приводит к повышению локальной скорости газа (пара) в зоне направл ющих перегородок , а это, в свою очередь, вызывает вынос значительного количества жидкости из зоны слива. Отражательные пластины 5, установленные над направл ющими перегородками, с одной стороны , сепарируют жидкость из газового потока, а с другой - способствуют снижению локальных скоростей газа (пара) за счет его перераспределени  по сечению аппарата. Этой же цели служат отверсти  9 в отражательных элементах, которыемогут устанавливатьс  с зазором по отношению к направл ющим перегородкам.

Возникновение локальной неравномерности гидродинамических условий в зоне слива предотвращаетс  перетоком жидкости через перераспределительные отверсти  7, которые расположены по оси направл ющих перегородок 4,

Проконтактировавша  с газом (па-; ром) в межтарельчатом объеме жидкост поступает на перфорированные приемны перегородки 6, откуда она перераспредел етс  по тарелке. Последовательно пройд  барботажный слой и зону контакта фаз в межтарельчатом объеме, газ (пар) устремл етс  на вышележа- , щую тарелку,

С целью интенсификации массообме.на в аппарате и повышени  эффективноти его работы в целом, над направл ющими элементами установлены снабженные прорез ми отражательные пластины . Размещение сливных отверстий по обе стороны направл ющих элементов и выполнение последних зигзагообразными позвол ет использовать один направл ющий элемент в двух-сливных устройствах, что снижает металлоемкость тарелок и уменьшает трудоемкость их изготовлени  за счет уменьшени  количества направл ющих элементов. Кроме того, зигзагообразна  перегородка делит тарелку на секции , устран   раскачивание газо-жидкостного сло  и, тем самым, повышает эффективность работы тарелки.

Выполнение в направл ющих элементах отверстий, расположенных эквидистантно прилежащим сливным отверсти м обеспечивает переток жидкости между смежными сливными устройствами и поддерживает равенство гидростатических давлений в последних, что определ ет равную- пропускную способность сливны устройств, обеспечивающую равномерно орошение тарелок.

Установка приемных перегородок между зигзагообразными перегородками параллельно направлению выхода газа из контактных элементов исключает провал поступающей с вышележащей тарелки жидкости, котора  улавливаетс  приемными перегородками и стекает по ним на тарелку. Кроме того, приемные перегородки предотвращают раскачивание газожидкостного сло  в секци х тарелки, образованных зигзагообразными перегородками, и в то же врем  обеспечивают свободное перемещение жидкости к сливным устройствам.

Установленные над направл ющими элемента ми и снабженные прорез ми с отражательные пластины используют увеличение локальной скорости газа вблизи сливных устройств дл  контакта проход щего через пластины газа с падающей на них из межтарельчатого объема жидкостью. Кроме этого, уменьшаетс  унос жидкости за счет ее сепарации из газового потока, проход щего через пластины.

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   Тепломассообменный аппарат, дл  систем газ (пар)-жидкость, содержащий корпус, внутри которого по высоте размещены установленные под углом 90 относительно друг -к другу тарелки со сливными отверсти ми, снабженные контактными элементами с односторонним выходом газа (пара), вертикальные приемные и направл ющие пере0 городки с перераспределительными отверсти ми, отличаю ц ийс   тем, что, с целью увеличени  пропускной способности по жидкости, обеспечени  равномерного ее распределени , направл ющие перегородки ; выполнены зигзагообразными, и перераспределительные отверсти  в них размещены эквидистантно - относительно сливных отверстий тарелки.
2. 2.Аппарат non.l, отлича0 ющийс  тем, что направл ющие перегородки снабжены в верхней части отражательными пластинами, выполненными с отверсти ми.
3. 3.Аппарат по п.1-3, отли5 чающийс  тем, что, приемные перегородки установлены под углом 90° к ос м направл ющих перегородок.

   Источники информации, . прин тые во внимание при экспертизе

   0

   1.Патент ФРГ № 871594, кл. 12а5, 12.06.53.

   2.Патент ФРГ № 1035098, кл. 12а5. 04.02.56.

   3.Авторское свидетельство СССР 5 г 194764, кл. В 01 D 3/22, 03.09.64.

   2

   fuel

   -

   ш

   V

   (puz.2

   Узел Л

   Фиг.

   8 Vui.6