Клапанная тарелка

оюз Советских оциалистических Республик7666 БРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт.свид-ву т 34149 Кл(21)2593854/23-26 и Ко в сударствеиицй комите СССР о делам изобретений и открьтий(71) Заявите 54) КЛАПАННАЯ ТАРЕЛК т тва 20эа 30 Изобретение относится к аппаратур- ному оформлению тепломассообменных процессов в системах (гаэ) пар - жидкость, а более конкретно к контактным устройствам с саморегулирующимся свободным сечением, применяющимся в колонных аппаратах и работающим в широком диапазоне изменения нагрузокпо газу (пару).По основному авт. св. 9 341498 известна клапанная тарелка, используемая для проведения тепломассообмен ных процессов в системах газ (пар) жидкость, содержащая основание, снабженное клапанами с прбсечками (прорезями) в верхней их стенке, и продольными вертикальными перегородками, приемный и переливной карманы 1).Однако во время работы устройс кидкость перемещается по тарелке счет разностей уровней жидкости у приемной и сливной перегородок. При больших жидкостных нагрузках или при значительной длине пути потока жидкости в результате наличия градиента тарелка работает неравномерно, что выражается в провале жидкости в месте ее поступления на тарелку и в значительном уносе, наблюдающемся вблизи переливного кармана. Это приводит к снижению эффективности работы тарелки в целом.Целью изобретения является повышение пропускной способности тарелки по жидкости.Цель достигается тем, что прорези на поверхности клапана расположены в сторону движения жидкостного потока под углом 45 - 135При работе тарелки перемещение о приемного к переливному карману в этом случае осуществляется уже не эа счет разности уровней жидкости у приемной и сливной перегородок а за счет кинетической энергии газовых (паровых) струй, выходящих из просечек, что повышает пропускную способность тарелки по жидкости. Действительно, интенсивность перемещения жидкости зависит от величины составляющей кинетической энергии га зового потока, совпадающей с направлением движения жидкостного потока. При этом величина составляющей зависит от количества газа, выходящего из просечек, а также от ориентации просечек относительно направления движения жидкостного потока. Посколь ку площадь просечек - прорезей, раз.мещенных на клапанах, обычно не превышает 20 от общего свободного сечения тарелки, количество газа, выходящего иэ просечек, ограничено, и интенсивность перемещения жидкости по тарелке определяется, в основном, ориентацией просечек. При повороте просечвк в сторону движения жидкостного потока в укаэанных пределах пропускная способность тарелки по жидкости увеличивается на 40 - 50 (сС= 45 ф и 135 ) и 65 - 75 ( д,=90 ф) соответственно, При углах поворота менее 45 или.более 135 ф пропускная способность тарелки по жидкости падает и ее работа практически не отличается от работы известной конструкции. Кроме того, ориентация просечки " прорезей в сторону движения жидкостного потока - повышает общую эффективность тарелки.На фиг. 1 показан узел тарелки,в 30 аксонометрии, на фиг. 2 - клапан в плане. Ь и 6 - направления движения потоков жидкости и газа соответственно.Тарелка включает основание 1, снабженное клапанами 2 с просечкамй прорезями 3 и вертикальными перегородками 4, выполненными с отверстиями 5 а также имеет приемный и дереливной карманы (на чертеже не показаны) . Тарелка работает следующим образом.При небольших нагрузках по газу (пару) клапаны 2 находятся в закрытом положении. Газ (пар) поступает на тарелку через просечки 3 в верхних стен;ц ках клапанов И проходит через жидкость в виде струй, направленных в сторону движения жидкостного потока. С ростом нагрузки по .газу (пару) открываются клапаны 2 и через образующиеся щели гаэ (пар) проходит через жидкость в 40 виде струй встречного направления. Газовые (паровые) струи и создаваемые ими направленные потоки интенсивно взаимодействуют друг с другом. Этому способствует вихреобразование 4 между рядами клапанов, а также по высоте барботажного слоя. Газо (паро) -жидкостной поток ударяется овертикальйые перегородки, на которыхпроисходит отделение газа (пара) отбрызг жидкости . Далее газ (пар) постуйает на вышележащую тарелку, а жидкость сливается в переливной карман. Взаимодействие перекрестных паровых (газовых) струй и создаваемыхими жидкостных потоков, а также уменьшение обратного перемешивания на тарелке позволяет увеличить общую эффективность работы тарелки по сравнению с известной конструкцией.Кроме того, за счет повышения равномерности работы тарелки производительность по пару (газу) может бытьувеличена на 15 - 20, а использование части кинетической энергии паровых (газовых) струй на транспорт жидкостного потока от приемного к.переливному карману обеспечивает увеличеНие пропускной способности тарелкипримерно на 50,На системе воздух - вода в колонне600 мм проведены сравнительные исследования тарелки, имеющей свободноесечение одинаковое, равное Я = 13,4(Як = 10 и Я по = 3,24). Сопоставительное изучение уноса с тарелки известной и предлагаемой конструкции,у которой просечки повернуты нас(.= 90 в сторону слива жидкости, показывают , что 10-ный унос, обычнопринимаемый эа верхний предел работыконтактного устройства, наступаетна новой конструкции при скорости газа 2,4 м/с, в то время как на известной тарелке он наблюдается прискорости газа 2,0 - 2,1 м/сКрометого, если известная конструкция тарелки оказывается неработоспособной из-за большого гидравлическогоградиента при нагрузке по жидкости наединицу длины слива, равной 6070 м/ч,то .на предлагаемой конструкции эта нагрузка уже достигала величины ф 90 м/м ч,Формула изобретенияКлапанная тарелка по авт. св,Р 341498, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения пропускной способности тарелки по жидкости, прорези на поверхности клапана расположены в сторону движенияжидкостного потока под углом 45 - 135.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9341498, кл. В 01 0 3/30, 1970,оставитель С. Барановаехред . А. Ач Корректор Г. Назарова Подписитета СССРткрытийая наб., д. 4/5 Тираж 80Государственного коделам изобретений иМосква, Ж, Раушс