UA133702U - Клапанна масообмінна тарілка - Google Patents

Abstract

Клапанна масообмінна тарілка складається з перфорованого полотна тарілки, відносно осі якої встановлені рухомі клапани, виконані у вигляді ковпачка з отворами на бічній поверхні, біля нижньої обичайки під тарілкою по осі отвору та клапана встановлена царга, що утворює зазор з бортиком та слугує направляючою для вертикального переміщення клапана і являє собою ємність для накопичення рідини, що перетікає на нижче розташовану тарілку. Полотно тарілки має кільцевий рідинний отвір з перемичками. У верхній частині парової горловини лежить круглий клапан із суцільною бічною поверхнею, направленою до полотна тарілки. По осі парової горловини знаходиться центруюча трубка, яка кріпиться перемичками до внутрішньої поверхні парової горловини. В середині трубки знаходиться стержень, що вільно переміщується. У верхній та нижній частині стержня нарізана різьба. Верхній кінець стержня за допомогою гайки жорстко кріпиться до круглого клапана. За допомогою гайки та контргайки у нижній частині стержня кріпиться хрестовина та рідинний клапан. До нижньої сторони тарілки кріпиться кільце, на зовнішній поверхні якого нарізана різьба, також нарізана різьба і на внутрішній поверхні циліндричного рідинного кармана. У верхній частині розташованого рідинного кармана прорізані вертикальні парові вікна. У нижній частині рідинного кармана знаходиться рідинний отвір, який закривається поплавковим клапаном. Верхня частина клапана кріпиться за допомогою гнучкого з'єднання з нижнім кінцем стержня. В нижній частині поплавкового клапана знаходиться направляючий стержень, що рухається по направляючій трубці, яка за допомогою перемичок кріпиться до внутрішньої поверхні рідинного кармана.

Description

Корисна модель належить до пристроїв, якими оснащені масообмінні, дистиляційні та абсорбційні колони, що працюють в циклічному режимі, ії може бути використана в харчовій, хімічній, та інших галузях народного виробництва.

Відома конструкція масообмінної тарілки, що складається з перфорованого полотна тарілки, відносно осі яких встановлені рухомі клапани, виконані у вигляді ковпачка з отворами на боковій поверхні, біля нижньої обичайки, під тарілкою по осі отвору та клапана, встановлена царга, що утворює зазор з бортиком та служить направляючою для вертикального переміщення клапана і являє собою ємність для накопичення рідини, перетікаючої на нижче розташовану тарілку ("Масообменное контактное устройство" Авторское свидетельство СССР Мо 1212451, опуб. 23.02.1986, Бюл Ме 7).

Основним недоліком такого контактного пристрою є низьке навантаження по рідинній фазі, залежність його роботи від перепаду тиску на ступені контакту, нещільність для рідини і пару.

В основу корисної моделі поставлена задача регулювання періодичного навантаження, збільшення ефективності її роботи, чіткого розмежування парового та рідинного періодів.

Поставлена задача вирішується тим, що у клапанній масообмінній тарілці, яка складається з перфорованого полотна тарілки, відносно осі якої встановлені рухомі клапани, виконані у вигляді ковпачка з отворами на бічній поверхні, біля нижньої обичайки під тарілкою по осі отвору та клапана встановлена царга, що утворює зазор з бортиком та слугує направляючою для вертикального переміщення клапана і являє собою ємність для накопичення рідини, що перетікає на нижче розташовану тарілку, згідно з корисною моделлю, полотно тарілки має кільцевий рідинний отвір з перемичками, у верхній частині парової горловини лежить круглий клапан із суцільною бічною поверхнею, направленою до полотна тарілки, по осі парової горловини знаходиться центруюча трубка, яка кріпиться перемичками до внутрішньої поверхні парової горловини, в середині трубки знаходиться стержень, що вільно переміщується, у верхній та нижній частині стержня нарізана різьба, верхній кінець стержня за допомогою гайки жорстко кріпиться до круглого клапана, за допомогою гайки та контргайки у нижній частині стержня кріпиться хрестовина та рідинний клапан, до нижньої сторони тарілки кріпиться кільце, на зовнішній поверхні якого нарізана різьба, також нарізана різьба і на внутрішній поверхні циліндричного рідинного кармана, у верхній частині розташованого рідинного кармана прорізані

Зо вертикальні парові вікна, у нижній частині рідинного кармана знаходиться рідинний отвір, який закривається поплавковим клапаном, верхня частина клапана кріпиться за допомогою гнучкого з'єднання з нижнім кінцем стержня, в нижній частині поплавкового клапана знаходиться направляючий стержень, що рухається по направляючій трубці, яка за допомогою перемичок кріпиться до внутрішньої поверхні рідинного кармана.

Під час парового періоду, пара проходить по колоні, підіймаючи двосторонній клапан у фіксоване верхнє положення, де верхня частина закриває отвір в полотні тарілки. Пара проходить через патрубок, центральний отвір та ковпачок, що контактує з рідиною, яка знаходиться на тарілці. По закінченню парового періоду двосторонній клапан під дією власної ваги та ваги рідини падає і впирається в клапан. Рідина потрапляє в перехідну ємність. В початковий момент подачі пари на нижню частину двостороннього клапана діє підіймальна сила, яка визначається параметром тиску. Клапан продовжує свій рух вгору вздовж патрубка до фіксованого верхнього положення. Додатково закріплена по периметру круглого клапана бічна суцільна поверхня дозволить збільшити час контактування фаз, підвищити швидкість витоку газової фази в газорідинну суміш, значно збільшити ефективність процесу масообміну між фазами, а зміщення положення гайки та контргайки в нижній частині стержня дозволить змінювати парорідинне навантаження.

Закріплена по периметру круглого клапана бічна суцільна поверхня дозволить збільшити час контактування фаз, підвищити швидкість витоку парової фази в газорідинну суміш, значно збільшити ефективність процесу масообміну між фазами.

Зміщення положення гайки та контргайки дозволить регулювати парове навантаження.

У рідинному кармані може знаходитись значний об'єм рідинної фази.

Використовується менший перепад тиску на ступені контакту для підіймання поплавкового клапана.

Можливість фіксування положення підіймання і опускання поплавкового клапана.

Суть корисної моделі пояснюється наступними кресленнями: На Фіг. 1 - показана масообмінна клапанна циклічно працююча тарілка в рідинному періоді, на Фіг. 2 - показано розташування контактних пристроїв на сусідніх тарілках, а на Фіг. З - зображена масообмінна клапанна циклічно працююча тарілка в паровому періоді.

Клапанна масообмінна тарілка складається з полотна тарілки 1, з кільцевим рідинним бо отвором 2 з перемичками. Парової горловини 3, на верхній частині якої вільно лежить круглий клапан 4 з суцільною бічною поверхнею 5, направленою до полотна тарілки. По вертикальній осі парової горловини знаходиться трубка б, яка кріпиться у верхній та нижній частинах перемичками 7 до внутрішньої поверхні парової горловини. Всередині трубки знаходиться стержень 8, що має можливість вільного переміщення по вертикалі. У верхній та нижній частині стержня нарізана різьба. Верхній кінець стержня за допомогою гайки 9 жорстко кріпиться до круглого клапана. За допомогою гайки 10 та контргайки 11 у нижній частині стержня кріпиться кільцевий рідинний клапан 12. До нижньої сторони тарілки кріпиться кільце 13, на зовнішній стороні якого нарізана різьба. На внутрішній поверхні циліндричного рідинного кармана прорізані вертикальні парові вікна 15, в нижній частині рідинного кармана знаходиться рідинний отвір, який закривається поплавковим клапаном 17. Верхня частина поплавкового клапана кріпиться гнучким з'єднанням 18 з нижнім кінцем стержня. В нижній частині поплавкового клапана знаходиться центруючий стержень 19, що рухається по направляючій трубці 20, яка перемичками 21 кріпиться до внутрішньої поверхні рідинного кармана.

Клапанна масообмінна тарілка працює наступним чином.

Під час рідинного процесу призупиняється подача пари в колону. Круглий клапан 4 опускається на верхню частину парової горловини З і під дією ваги рухомих елементів та шару рідини, стержень 8 рухається вниз і відкриває кільцевий рідинний клапан 12 та закриває рідинний отвір 16 поплавковим клапаном 17. Рідина, що знаходиться на полотні тарілки, заливається в рідинний карман 14. Під час парового періоду, пара проходить через вертикальні парові вікна і підіймає у верхнє положення круглий клапан 4. За рахунок підіймання стержня 8 закривається кільцевий рідинний клапан 12 та відкривається поплавковий клапан 17, і рідина миттєво перетікає з рідинних на полотно нижче лежачої тарілки.

Технічний результат полягає у підвищенні ефективності процесу масообміну та скороченні часу перебування рідини на ступені контакту:

Регулюється в широкому діапазоні парорідинне навантаження; потоки пари та рідини не пересікаються між собою, проходячи крізь контактний пристрій; ліквідується перемішування рідини по висоті колони, усувається запізнення імпульсу тиску парового потоку по висоті колони.

Коо)

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Клапанна масообмінна тарілка, яка складається з перфорованого полотна тарілки, відносно осі якої встановлені рухомі клапани, виконані у вигляді ковпачка з отворами на бічній поверхні, біля нижньої обичайки під тарілкою по осі отвору та клапана встановлена царга, що утворює зазор з бортиком та слугує направляючою для вертикального переміщення клапана і являє собою ємність для накопичення рідини, що перетікає на нижче розташовану тарілку, яка відрізняється тим, що полотно тарілки має кільцевий рідинний отвір з перемичками, у верхній частині парової горловини лежить круглий клапан із суцільною бічною поверхнею, направленою до полотна тарілки, по осі парової горловини знаходиться центруюча трубка, яка кріпиться перемичками до внутрішньої поверхні парової горловини, в середині трубки знаходиться стержень, що вільно переміщується, у верхній та нижній частині стержня нарізана різьба, верхній кінець стержня за допомогою гайки жорстко кріпиться до круглого клапана, за допомогою гайки та контргайки у нижній частині стержня кріпиться хрестовина та рідинний клапан, до нижньої сторони тарілки кріпиться кільце, на зовнішній поверхні якого нарізана різьба, також нарізана різьба і на внутрішній поверхні циліндричного рідинного кармана, у верхній частині розташованого рідинного кармана прорізані вертикальні парові вікна, у нижній частині рідинного кармана знаходиться рідинний отвір, який закривається поплавковим клапаном, верхня частина клапана кріпиться за допомогою гнучкого з'єднання з нижнім кінцем стержня, в нижній частині поплавкового клапана знаходиться направляючий стержень, що рухається по направляючій трубці, яка за допомогою перемичок кріпиться до внутрішньої поверхні рідинного кармана.