Контактное устройство

Сфез Советскнх Сфцналщтнческнх Респубпнк(22) Заявлено 290378 (21) 2595 бб 7/23-2 б с присоединением заявки йо . -(51) М. Кл.з В 01 0 3/30 Государственный комитет СССР но делам июбретений н открытий(53) УДК бб.015. .23.05(088.8) Дата опубликования описания 3001.81 А.Г. Долгий, 10.Г. Шалахман, В.М. Задорский В.В. Солодовников и А.П. Анисимов(54) КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим контактирование газовой и жидкой фаз и может быть ис. пользовано в массообменных и реакционных аппаратах химической промышленности.Известна конструкция клапанного контактного устройства, включающая перфорированное основание с отогнуты" 1 ми вниз кромками, в отверстиях которого расположены ограничители подъема и кольцевые клапаны с прикрепленными снизу с зазором поддонами в виде вогнутых дисков и образующими кольцевые щели с отогнутыми кромками 1 з основания тарелки 11. К недостаткам данной конструкции следует отнести низкую эффективность, вследствие относительно малого коли чества эжектируемой жидкости (ограниченный размер щели для эжекции) и сложность в изготовлении.Известна также конструкция, предназначенная для генерирования пульсаций в каждом контактном узле. Конст" рукция представляет собой золотниковый клапан, движущийся в вертикальном направлении по направляющему патрубку и периодически прикрывающий , 30 отверстия цля выхода газа и слива жидкости 21.Эта ко нструкция сложна в изготов-" лении, ненадежна в эксплуатации и обладает сравнительно узким диапазоном устойчивой работы.Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству является клапанная тарелка, включающая основание с отверстием, в котором закреплен переливной патрубок с отбойным элементом внизу; патрубок служит направляющей и осью вращения клапана с радиальными просечными отверстиями и отогнутыми лопатками под углом 90 о к просечным лопаткам тарелки, совпадающим по форме с лопатками клапана. Газ, проходя через отверстия в тарелке, приподнимает клапан и выходит через отверстия в нем. Гаэ, проходя через отверстия в клапане, ударяется о лопатки последнего, сообщая ему врещательное движение. Клапан, вращаясь вокруг вертикальной оси, периодически прикрывает отверстия в тарелке, создавая таким образом пульсации газового потока 3 ).Несмотря на то, что данная конструкция обеспечивает наложение пульсаций на газовый поток, она имеет5 10 15 2 О 25 30 Формула изобретения 40 45 50 60 ряд существенных недостатков. Газ,вращая клапан, теряет свою энергиюна бесполезное вращение клапана. Привращении клапан перемешивает жидкость, находящуюся только в непосредственной близости от клапана. В тоже время вся жидкость на тарелке достаточно интенсивно перемешиваетсяструями газа, выходящего из-под клапана, Поэтому нет необходимости вдополнительном механическом перемешивании жидкости вращающимся клапаном.Таким образом, энергия газа, расходуемая ча вращение клапана, теряетсябесполезно, увеличивая тем самым перепад давления на тарелке. Отсутствует также столкновение струй,Целью изобретения является интенсификация процесса за счет созданиявозможности столкновения потоков газа и жидкости при инжектировании жидкости газом в подклапанное пространство,Поставленная цель достигается тем,что лопатки клапана и основания расположены на противоположных сторонахотверстий, и ограничитель подъема выполнен заодно с клапаном и укрепленв отверстии основания,На фиг 1 представлено контактноеустройство, общий вид; на фиг. 2то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.Клапан 1 представляет собой дискдиаметром больше диаметра окружности, внутри которой расположены просечные отверстия в тарелке 2, В клапане выполнены радиальные просечныеотверстия с лопатками 3, отогнутымикнизу. Заодно с клапаном выполненыограничители 4 подъема, В нижней части ограничители подъема отогнуты параллельно плоскости клапана нижеплоскости тарелки 2 на расстоянии,обеспечивающем необходимую высотуподъема клапана. В полотне тарелки 2выполнены отверстия, совпадающие поформе с отверстиями в клапане, лопатки 5 также отогнуты, Углы, на которые отогнуты лопатки в тарелке и вклапане, могут быть преимущественно30-60 . Лопатки тарелки и клапанарасположены соответственно на противоположных сторонах просечных отверстий. В образованные таким образомотверстия в полотне тарелки свободнопомещены ограничители 4 подъема, одновременно служащие направляющимиклапана.Контактное устройство действуетследующим образом.Газ, проходя через отверстия втарелке 2, получает вращательноедвижение вокруг оси клапана с помощью лопаток 5, отогнутых вниз наугол 30-60 Если лопатку тарелки отогнуть на угол больше 60 , газ не получит вращательного движения, так как нет направляющей поверхности на выходе газа из-под тарелки. При угле загиба меньше 30 резко возрастает сопротивление контактного устройства.Двигаясь между тарелкой 2 и клапаном 1, газ ударяется о лопатку 3, изменяет направление движения, образуя таким образом зону разрежения у отверстия в клапане. )Кидкость, находящаяся на тарелке, под действием собственного веса и разности давлений попадает в пространство между клапаном и тарелкой, смешивается с газом и входит у периферии клапана в газо- жидкостный слой на тарелке. Лопатку 3 необходимо отгибать вниз на угол 30-60 О, так как при большем угле отгиба разрежения у отверстия в клапане не будет, следовательно, не будет и эжекции жидкости в подклапанное пространство.В данном случае энергия газа расходуется на эжектирование жидкости, чего не наблюдается у известного устройства. Кроме того, предлагаемое контактное устройство обеспечивает по сравнению с известным более высокую эффективность контакта фаз за счет перемешивания жидкости с газом в подклапанном пространстве и ввода в слой жидкости на тарелке не чистого газа, а газожидкостной смеси. 1. Контактное устройство, включающее основание с отверстием с отогнутыми вниз лопатками, и расположенный над ним клапан с отверстием с просечными лопатками, ограничители подъема, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет столкновения потоков газа и жидкости при инжектировании жидкости газом в подклапанное пространство, лопатки клапана и основания располокены на противоположных сторонах отверстий.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения потерь энергии, ограничитель подъема выполнен заодно с клапаном и укреплен в отверстии основания. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Задорский В,М. Канд.дисс. КХТИ, Казань, 1970,2. Авторское свидетельство СССР Р 424575, 1974,3. Авторское свидетельство СССР Р 454034, 1974 (прототип).(Рий. ь А. СондорБарадулина 1 о оставит ехред Н дакто и ктор М. Ко Заказ 10245 рственнобретен Ж, Р ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 филиал Тираж 71 ВНИИПИ Госуд по делам и 3035, Москва,ППодпи го комитет й и открыт ушская набШ В ЩВ Е ное СССР йд. 4/5