Устройство для распределения фаз

Союз СоветскмхСоцмалмстмческмкРеслублмк Оп ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53)М. Кл, В 01 О 53/18 В 01 О 3/22 с присоединением заявки Рй -Гееудврстеееый квэтвтвт СССР в Млам вэебратеккй к вткрытяя(72) Авторы изобретения ГрсдНЕНСКОЕ ПрОИЗВОдетВЕННОЕ ОбЪЕдИНЕНИЕ "АЗОТ" ИчВгГ.С О. ПртттЫцКОЬу(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗ Изобретение относится к распределительнымустройствам для распределения легких .продуктов (ости или газа) в аппараты колон"ного типа, которые заполнены более тяжелымпродуктом (жидкостью), и может использоваться, в частности, в качестве газораспреде.лительного устройства для абсорберов сосплошным барботажным слоем.По основному авт. св, НВ 793619 известноустройство для распределения фаз, котороесостоит из пластин, установленных под угломдруг к другу и образующих прямые и перевернутые желоба с отверстиями (щелью) ввершинах. Желоба жестко прикреплены кГ.образному элементу с прорезями в нижнейчасти т),Недостатком известного устройства являет.ся неудовлетворительная работа его приизменении нагрузок по газовой и жидкой фа.зам в широком диапазоне. Это обьясняетсятем, что при резком увеличении расхода газа возрастает динамическое сопротивлениеотверстий в вершинах перевернутых желобов,, вследствиечего под распределительным устройством образуется слой газовой фазы, чтоприводит к проходу ее через переливные щели в прямые желоба. Это вызывает нарушениеорганизации потоков фаз и приводит к неравномерному распределению их по сечению ко,лонны, Увеличение высоты распределительногоустройства является нецелесообразным,так как,увеличивается его металлоемкость и снижается полезный объем аппарата. Увеличение отверстий в вершинах обратных желобов такженецелесообразно, так как при уменьшении нагрузки по газовой фазе резко снижается скорость его в отверстиях и наблюдается провалжидкой фазы через них и часть отверстийначинает работать в качестве переливных, чтоснижает эффективность распределения фаз. Цель изобретения - повышение эффективности работы за счет расширения диапазонаустойчивой работы,Поставленная цель достигается тем, что каждый перевернутый желоб снабжен вставкой,установленной на расстоянии от его стенок иповторяющей форму желоба, при этом она20 выполнена с отверстием в вершине, сооснымотверстию желоба.Соотношение площадей желобз и вставки со.стзвляет 1,5 - 3/1.На фиг. 1 приведено предлатаамое распределительное устройство, общий вид; нафиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг, 3узел ь на фиг. 1; на фиг, 4 - желоба.распределительное устройство состоит изпластин 1, установленных под углом друг к 10другу и образующих прямые 2 и переверну.тые 3 желоба со щелью 4 и отверстиями 5в верщинзх. Желоба жестко прикреплены кГ.образному элементу 6, который такжежестко прикреплен к стенке колонны 7, 15образуя колЬцевой канал 8. Г-обрззныйэлемент имеет прорези 9, Внутри переверну.тых желобов 3 установлена на расстоянии(с зазором) 10 от их стенок вставка 11,копирующая профиль желоба и имеющаяотверстия 12 в вершинах, которые выполнены соосно отверстиям 4 перевернутого желоба.Площадь отверстий желоба и вставки состав.ляет 1,5-3/1.Каждое последующее распределительйое устройство повернуто относительно предьщущег на 90 .Устройство работает следующим образом.Газ, поднимаясь по колонне, накаплива.ется в полостях вставки 11, образуя газовыйслой, Высота этого слоя за счет нзличия кольцевого канзла 8 и прорезей 9 равномерноперераспределяется по всем вставкзм, чемобеспечивается последующее. его рзвномерноу рзспределение через отверстия 12 и 535по сечению аппарата,Вследствие того, что площадь отверстийвставки меньше площадей отверстий перевернутого желоба, газ распределяется в объемжидкости нзд распределительным устройством40в виде тонких струек, что повышает эффективность ступени,Часть жидкости может перетекать черезотверстия 5 и зазор 10, что способствуетурбулизации и дроблению газовой струйки.При резком возрастании расходов газовой45фазы высота газового слояакже возрастаетза счет увеличения динамического сопротивлеюи отверстий 12 вставки, и происходит переток его газа) через зазор 10 к отверстию5, что предотвращает оголение распределительного устройства и сохраняет организацию потоков фаэ, К тому же струйное истечениегазовой фазы через отверстия 12 и 5 принормальном режиме и турбулентное истечениеее через зазор 10 и о 1 верстия 5 при повышен ных нагрузках способствует более эффективному распределению гззовой фазы в объем жидкости нзд распределительным устройством. При снижении расхода газа высота газового слоя падает, и истечение газа происходит в вышележащий объем в виде тонких струек,Проконтактированная с газом жидкая фаза скапливается в полостях прямых желобов 2 и через щели в их вершине равномерно рас. пределяется по всему сечению аппарата в объем над нижележащим распределительным устройством, Для более равномерного распре. деления фаз по сечению аппарата и увеличе. ния эффекта контактирования между ними последующее распределительное устройство развернуто на 90 по отношению к предыдущему.Исследования проводятся на модельной системе раствор сульфита натрия - воздух и показывают, что при увеличении нагрузки по газовой фазе до 30% по сравнению с прото- . типом эффективность ступени увеличивается в среднем на 11%. В результате исследований выявилось, что оптимальное соотношение площадей отверстий перевернутого .желоба и вставки составляет 1,5-3/1.При меньшем соотношении распределитель. ное устройство остается инерционным к изменению нагрузки и наблюдаются случаи его оголения.При увеличении соотношения эффективность распределения газовой фазы снижается за счет выхода больших . пузырей газовой фазы (меньшей эффективности дробления).Таким образом, предлагаемая конструкция распределительного устройства позволяет по сравнению с прототипом расширить диапазон эффективной работы его и позволяет приме. нять его устройство в колоннах, подверженных резким колебаниям газовой фазы, в част. ности в качестве гаэораспределительного устройства в абсорбере утилизации сдувочных газов в производстве аммиака - Й.Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемой конструкции составляет 27000 руб.Формула изобретения1. Устройство для распределения фаз по авт. св. Н 793619, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что с целью повышения его эффективности за счет расширения диапазона устойчивой работы, каждый перевернутый желоб снабжен вставкой, установленной на расстоянии от его стенок и повторяющей форму желоба, при этом она выполнена с отверстием в вершине, соосным отверстию желоба,7 6Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Мф 793619,кл. В 01 О 53/18, 1979. 5 1003872. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что соотношение площадей отвер.стий желоба и вставки составляет 1,5-3/1.