Колонна для проведения тепломассообменных процессов

. Г.И.Кудиров, В,М. Олевский, В.Е, Фило в -и-В,И Кукса Авторы обретен 7 ) Заявите 4) КОЛОННА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕПЛОМАССООБМЕНН ПРОЦЕССОВ Изобрет н происхое относится к коло едения тепломассообменных у газом и жидк в частности, в ческой абсорбц сов тью,роцес применяемых, сах неизотер фикации, а т сации для об тивности про при высокой и, ректи- кондене испарении спечения высокои эффек ессов тепломассообмена ропускной способности. я проведения оцессов между держащая плем каждая плено альными патрубками, верхни верти гориз итал е цы которых выстув виде спл том, т им пают сположенного на нем верти нижние торцы нижние - ниж косой срез,иста то верхности срезов выполненытантными. к е поверхноссть в данной колонне тече тарелках нижние торцыдля повышения предельныхаза и жидкости могут имет В этихпатрубковнагрузок гкосой срез пленки, какоженным лис-,так и сверху енно в ви преиму о горизонтально рас чных тар м пл Известна колонна длтепломассообменных пргазом и жидкостью, сночные тарелки, причная тарелка изготовлного горизонтально рлиста с закрепленнымикальными патрубками,которых расположеныти листа,Однако при работе колондит значительный капельный унос жидкости, а также отсутствует продольное секционирование потока газа в колонне,Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является колонна для проведения тепломассообменных процессов между газом и жидкостью, содержащая пленочные тарелки в виде сплошного горизонтально расположенного листас закрепленными на нем891106 вниз по внутренним поверхностямвертикальных патрубков 21,Однако при переходе жидкостис вышележащей тарелки на нижележащую происходит разрыв пленки жидкости. При противоточном движениигаза и жидкости в колонне газ разбрызгивает струю жидкости, образующуюся в местах разрыва пленки, аименно в местах стока жидкости в ви Рде струи при ее переходе с нижнихторцов патрубков вышележащей тарелки на горизонтальный лист нижележащей. Образующиеся при разбрызгивании капли жидкости уносятся вверх 15потоком газа, Это приводит к значительному капельному уносу жидкостии, следовательно, к снижению предельных нагрузок газа и жидкости в колонне, а также к уменьшению эффективности процессов тепломассообмена за счетснижения движущей силы процесса навышележащей тарелке,Кроме того, в данной конструкцииотсутствует продольное секционирова 25ние потока газа в колонне, котороепрепятствует физическому моделированию данной колонны и обуславливаетналичие существенного эффекта масштабного перехода.30Целью изобретения является уменьшение капельного уноса жидкости и обеспечение продольного секционированияпотока газа в колонне.Это достигается тем, что нижние 35торцы патрубков вышележащей тарелкирасположены ниже верхних торцов патрубков нижележащей тарелки, патрубки на соседних тарелках развернутыодин относительно другого на 18 ЭО,Благодаря этому предотвращаетсяразрыв пленки жидкости при переходежидкости в вышележащей тарелки на ни"жележащую и тем самым ликвидируютсяструи жидкости ( при переходе с тарелки на тарелку, имеющие место в извест-.ной колонне и, как следствие этого,предотвращается разбрызгивание потоком газа этих струй и капельный укосжидкости,50На фиг,1 изображена колонна с пленочными тарелками, снабженными вертикальными патрубками, поверхности срезов которых выполнены эквидистантными и представляют собой параллельные 55поверхности, продольный разрез; нафиг,2 - то же, срезы патрубков представляют собой криволинейные поверх" 4ности; на фиг.З - разрез А-А нафиг,1 и 2,Колонна содержит корпус 1, в котором закреплены пленочные тарелки2 и 3, Каждая пленочная тарелка выполнена из сплошного горизонтальнорасположенного листа 4 с закрепленными на нем вертикальными патрубками 5, верхние горизонтальные торцы6 которых выступают над листом 4,а нижние торцы 7 расположены ниже1 тиста 4 и имеют косой срез, причемповерхности срезов выполнены эквидистантными. Нижние торцы 7 патрубков 5 вышележащей тарелки 3 расположены ниже верхних торцов 6 патрубков 5 нижележащей тарелки 2, а патрубки 5 на соседних тарелках 2 и 3соответственно повернуты один относительно другого на 180Колонна работает следующим обра-зом.Жидкость из распределителя орошения 1 не показан 7 подается на горизонтальный лист 4 вышележащей тарелки 3 и движется по нему в виде пленки, которая через верхние горизон -тальные торцы 6 патрубков 5 равномерно распределяется по внутреннимповерхностям сверху вниз под действием силы тяжести в виде пленкина сплошной горизонтальный лист4 нижележащей тарелки 2, По нижележащей тарелке 2 жидкость движетсяописанным выше способом,Вследствие того, что нижние торцы 7 патрубков 5 вышележащей тарелки 3 расположены ниже верхних торцов 6 патрубков 5 нижележащей тарелки 2, торцы 7 опущены в горизонтальную пленку жидкости нижележащей тарелки 2. Это приводит к тому, что жидкость движется по тарелкам предлагаемой колонны тольков виде пленки, которая нигде не разрывается. В результате этого капельный унос жидкости встречнымпотоком газа в значительной мереуменьшается, что приводит к существенному повышению предельных нагрузок жидкости и газа. Газ поступаетв нижнюю часть корпуса 1 колонныи движется противотоком к жидкости.Предлагаемая колонна становитсясостоящей как бы из множества одиночных элементов. Промышленнуюколонну такой конструкции можнос достаточной степенью точности фи 1 зически моделировать.89 106 ные торцы которых выступают над листом, а нижние - расположены ниже листа и имеют косой срез, причем поверхности срезов выполнены эквидистантны ми, нижние торцы патрубков вьппележащей тарелки расположены ниже верхних торцов патрубков нижележащей тарелки и патрубки на соседних тарелках повернуты один относительно другого на 1 О 180 Анализ полученных экспериментовпоказал, что при каждой фиксированной нагрузке по жидкости, предельные 15 ,нагрузки по газу, при которых наблюдается интенсивный капельный унос, в предлагаемой колонне на 20-ЗОЖ вы" ше по сравнению с соответствующими нагрузками в известной колонне. сФормула изобретения П р и м е р . Определение предельных нагрузок по жидкости и газупри которых наблюдается интенсивный капельный унос, проводят намодельной установке с колонной изстали 12 Х 18 НцОТ диаметром 0,5 мпри атмосферном давлении на средахвода - воздух. Нагрузки по водеподдерживают в пределах 0,041,20 кг/м с (в данном случае вкачестве длины в метрах беретсясумма лериметров патрубков на однойтарелке), нагрузки по воздуху - впределах, соответствующих числамВе, =2000-14000.гдэкРГ8.=11 ЦГгде% - скорость воздуха в патрубгках пленочной тарелки;д 1,- эквивалентньп гидравлический 20диаметр патрубков пленочнойтарелки;- плотность воздуха;,Сг - динамическая вязкость,При испытаниях измеряют расход 25жидкости и газа (ротаметрами типа РС),падение давления газового потока приего прохождении сквозь пленочныетарелки с помощью 0-образного водяного дифманометра), В каждом опыте зоустанавливают определенную нагрузкупо жидкости из указанных пределов иплавно увеличивают расход газа донаступления капельного уноса. Моменткапельного уноса регистрируют как35визуально, так и по скачку давления,фиксируемому 0-образным дифманометром.При каждой определенной нагрузкепо жидкости в момент капельного уноса40Фиксируют соответствующие нагрузкипо газу,Испытывали колонну, содержащую четыре пленочные тарелки, каждая в виде сплошного горизонтально располо 45женного листа толщиной 0,005 м с закрепленными на нем вертикальными патрубками 25 х 2 мм в количестве 115 штукс шагом 0,04 м, верхние гориэонтальКолонна для проведения тепломассообменных процессов между газом ижидкостью, содержащая корпус и ращоложенные по вь 1 соте пленочные тарелкив виде сплошного горизонтально расположенного листа с закрепленнымина нем вертикальными патрубками,верхние горизонтальные торцы которыхрасположены над листом, а нижние -ниже листа и имеют косой срез, приэтом поверхности срезов выполненыэквидистантжими, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью уменьшениякапельного уноса жидкости и обеспечения продольного секционирования потока газа в колонне, нижние торцы патрубков вьппележащей тарелки расположены ниже верхних торцов патрубков щжележащей тарелки, и патрубки насоседних тарелках развернуты одинотносительно другого на 180 .Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании11 9443,30, кл. В, 1. Р, 963.2, Патент Великобритании879270, кл. 55 2,0 , 1961.едактор ки одпис Заказ ВНИИПИ по 11303ам изобретении и о Москва, Ж, Рауш аорректор Г, Ог тета СССРрытийая наб., д, 4иал ППП Патент , г. Ужгород, ул