Струйная тарелка для тепломассообменных аппаратов

СОЮЗ СОЕЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 51) В О 1 0 3 ОБ ОПИСА СВИДЕТЕЛ видетельство СССР1 0 3/22, 1960 Я ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ(71) Восточный ордена Трудового Крас ного Знамени научно-исследовательский углехимический институт (53) 66.048.375(088.8)(54) (5.7) СТРУЙНАЯ ТАРЕЛКА ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ, содержащая полотно с контактными элементами, установленное на опорных балках, расположенных параллельно направлению движения жидкостного потока, и снабженное наклонными секционирующи- ми отбойниками, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения эф. фективности работы тарелки и пропускной способности ее по газу (пару) путем равномерного распределения газового (парового) потока в межтарельчатом пространстве, опорные балки выполнены в виде коробов, имеющих открытые торцы и выполненных в сечении в виде профиля трубы Вентури с удлиненной горловиной.Изобретение относится к конструкциям тарелок для взаимодействия газа (пара) и жидкости и может найти применение в тепломассообменных аппаратах для проведения процессов 5 абсорбции, ректификации, дистилляции и др.Известны струйные тарелки, полотна которых снабжены контактными элементами, выполненными в виде клапанов, просечек, лепестков и т.п. 111.Недостатком тарелок данного типа является низкая эффективность работы вследствие однонаправленного движения взаимодействующих фаз в 15 зоне контакта и малого времени пребывания жидкости на тарелке.Наиболее близкой по технической сущности к .предлагаемой конструкции является струйная тарелка, содержа ; щая полотно, изготовленное из листового материала с прорезями и снабженное наклонными секционирующими отбойниками. Наличие наклонных ,секционирующих отбойников уменьша ет брызгоунос жидкости, увеличивает время пребывания ее на тарелке, а также служит дополнительной зоной контакта фаз, повьшая тем самым эффективность работы этих тарелок. По- ЗО лотно тарелки обычно устанавливается на опорных балках, расположенных параллельно направлению движения жидкостного потока 2 1.Недостаток известной конструкции 35заключается в следующем, При высоких скоростях газа (пара)особенно на тарелках, имеющих большую длину полотна, основная масса газа (пара) за счет направленнОго движения соби рается в конце тарелки вблизи слива, в результате чего давление газа (пара) в конце тарелки становится выше, чем в начале. В свою очередь это приводит к неравномерности распределения 45 газовой фазы в межтарельчатом пространстве, и как следствие, к уменьшению эффективности работы и пропускной способности тарелок в аппаратах большого диаметра, 5 ОЦель изобретения - повышение эффективности работы тарелки и пропускной способности ее по газу (пару) иутем равномерного распределения газового (парового) потока в меж"55 тарельчатом пространстве.Поставленная цель достигается тем, что у струйной тарелки для тепломассообменных аппаратов, содержащей полотно с контактными элементами, установленное на опорных балках, расположенных параллельно направлению движения жидкостного потока, и снабженное наклонными секционирующими отбойниками, опорные балки выполнены в виде коробов, имеющих открытые торцы и выполненных в сечении в виде профиля трубы Вентури с удлиненной горловиной.Наличие профилированных в. виде трубы Вентури с удлиненной горлови - ной коробов соединяющих своими от- крытыми торцами начальную и конечс ную зоны над тарелкой позволяют газу за счет разности статических давлений перемещаться с наименьшими гидравлическими потерями из области повышенного давления в область с пониженным давлением, что обеспечивает равномерность распределения газового (парового) потока в сечении аппарата а следовательно., и повышение эффективности и пропускной способности тарелок по газу (пару).На фиг.1 представлена, струйная тарелка, продольный разрез; на фиг,2 - опорная балка в изометрии на фиг,3 - разрез А-А на фиг.1 (в изометрии).Струйная тарелка для теплоыассообменных аппаратов включает полотно 1 с контактными элементами 2, наклонные секционирующие отбойники 3, перегородку ч и переливкой карман 5,В качествеконтактных элементов могут быть испбльзованы пластины, клапаны, чешуйки, просечно-вытяжной лист и т.д.Полотно 1 установлено на опорных балках б, выполненных в виде коробов, имеющих открытые торцы и образующчх в сечении:профиль трубьп Вентури с удлиненной горловиной. Боковые стенки 7 по торцам балок 6 целесообразно выполнять со скосом.Тарелка работает следующим образом.Жидкость поступает на полотно из переливного кармана 5, увлекается газовым (паровым) потоком, проходящим с большой скоростью через контактные элементы 2, диспергируется на капли и газожидкостный поток ударяется о первый отбойник 3. Отсепарированная жидкость, стекает на полотно тарелки, снова подхватываЙтся восходящим наклонно потоком газа и сепарируется на следующем отбойнике, Процессы диспергирования жидкости н ее сепарации повторяются много 1 ра 1 но 9 пока жидк ость не попадет в переливкой карман 5, а из него на няжерасположенную тарелку.Основная часть газового потока, проходящего через тарелку, вследствие его направленного ввода попадает в пространство, расположенное над конечным участком тарелки и над переливным карманом 5. В результате этого статическое давле ние газа (пара) в конце тарелки повышается по сравнению с, начальным участком. Часть газового потока перемещается по полым опорным балкам 6, выполненным в виде коро бов, в зону. располо,енную над начальным участком тарелки, и только потом поднимается на вышерасположенную ступень контакта. Этим достигаФется и:-рераспределение газового пототока в межтарельчатою пространстве, исключается уплотненная зона в конце тарелки и обеспечивается равномерность работы всех участков тарелки. При этом на тарелке достигается благоприятная гидродинамическая обстановка.Проверка работы струйной тарелки проводилась на опытном стенде. В колонне стенда диаметром 3000 мм устанавливалось три тарелки с межтарельчатым расстоянием 400 мм, Свободное сечение полотна, изготовленногоиз просечно-вытяжногО листа, составляло 0,216 м/м , На тарелках устанавливались с интервалом 200 мм отбойники жалюзийного типа. В сопоставимых условиях исследовались настоящая конструкция и струйная тарелка попрототипу с одинаковыми геометрическими размерами. Исследование гидродинамики проводилось на системе вода-воздух, а эФФективности работы -при десорбции аммиака из водногораствора воздухом. Скорость газаизменялась от 1,7 до 5 м/С в расчетена рабочее сечение тарелки, а плотность орошения в пределах 14-57 м/мч В результате исследований была установлено, что предлагаемая конструкция позволяет, избегать образования уплотненнойзоны в конце та - релки, и тем самым, практически исклю- чить неравномерность распределения газовой Фазы по сечению тарелки.Исключение неравномерности распределения газового (парового) по ока в межтарельчатом пространстве позволило увеличить эФФективность работы тарелки на 203 за счет выравнивания скорости газа (пара) по сечению когонны, и .как следствие, обеспечения работоспособности всех отбойников, а так- . же повысить на 263 пропускную способность тарелки по газу (пару) за счет снижения уноса жидкости.1142132 Составитель В.ТарасовТехред С,Мигунова Корректор О.Тигор едактор ЛАврамен Филиал ППП "Патент"(, г. Ужгоро Проектная, 4 Тираж 659 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений ь 113035, Москва, Ж,Подписякомитета СССРоткрытийаушская наб., д.