Тарелка для тепломассообмена

(5 р В 01 0 3/20 ВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУД ПО ДЕр, ГС:И. ф фч Г", ".(54)(57) ТАРЕЛКА ИЕНА, включающая полотно, разделе перегородками на ной формы, в цен ложены треугольн скругленными угл местах скруглени ч а ю щ а я с я повышения эффект счет увеличения ности секции по вырез выполнен той, увеличиваю вский,и Б.К.Ке рудового т хнмиче 9487,льство СС 20, 1979(71) Московский ордена ТКрасного Знамени институкого машиностроения(56) 1. Патент США М 41кл. В 01 Э 3/20, 1979,2, Авторское свидетеР 614566, кл. В 01 Э 3/ ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБперфорированное нное вертикальнымисекции треугольтре которых распоые переливы со ами и вырезами вя угзов о т. л итем, .что с целью ивности работы за пропускной способ- жидкости, каждый с переменной высо- щейся к его середи40 Цель изобретения - повышение эф- ффективности работы тарелки за счетувеличения пропускной способности 60секции по жидкости.Указанная цель дбстигается тем,что на массотеплообменной тарелке,включающей перфорированное полотно,разделенное вертикальными перегород. 65 Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов массотеплопереноса в системах газ(пар )- жид"кость,Известна конструкция массообменной тарелки с использованием принципа продольно-поперечного секционированйя, по которому плато тарелки секционируется на ряд элементов, в центре которых установленыцилиндрические переливы. 10Тарелка работает следующим образом. Жидкость с вышерасположенной тарелки через вырез переливавытекает в виде пленки, контактируя с газом (паром ), затем перетекая по плато к переливу нижерасположенной тарелки, контактирует с газом при барботаже его 1).Однакона такой тарелке не достигается идентичность контакта фазна всей площади плато, что снижаетее эффективность по следующей причине, Круглые переливы при другойформе элемента плато не обеспечиваютодинаковую плотность орошения площади его. В наиболее удаленных отцентра местах происходит разрыв плен.ки жидкости, что и приводит к нарушению контакта фаз.Известна также тарелка для тепломассообмена, включающая перфорированное полотно, разделенное вертикальными перегородками на секции, имеющие треугольную Форму, в центре которых расположены треугольные переливысо скругленными углами и вырезами в 35местах скругления углов.Жидкость с вышерасположеннойтарелки через вырез перелива вытекаетв виде пленки . При этом жидкость,вытекающая через прямолинейныйучасток выреза треугольного перелива, орошает прилегающий к ней участок плато тарелки с равномерной плотностью орошения. Что касается участка плато тарелки, орошаемого черезвырез, ограниченный скруглением угла треугольного перелива, то несмотря на увеличенную высоту выреза, равномерность плотности орошения недостигается, Причиной этого являетсяпостоянное значение высоты выреза 50на всем участке скругления углов, чтои является недостатком такой конструкции. В отдельных местах от пе-релива происходит разрыв пленки ипроскок газа (пара) без контакта 55с жидкостью, что приводит к снижению эффективности работы колонны. нами на секции треугольной формы, в центре которых расположены треугольные переливы со скругленными углами и вырезами в местах скругления углов, каждый вырез выполнен с переменной высотой, увеличивающейся к его середине.Возможно в целях упрощения изготовления перелива вырез в нижней кромке выполнить в виде ломаной линии с переменной высотой.На фиг.1 изображено расположе-. ние двух секций тарелок с треугольными переливами и показана форма выреза в местах скругления углов, на фиг.2 - расположение треугольного перелива со скругленными углами в треугольной секции, ограниченной перегородками,и величины,необходимые для расчета изменения высоты выреза; на Фиг,3 - вид выреза в месте скругления угла (в развернутом виде ); на фиг. 4 - то же, при упрощенном изготовлении его в виде ломаной линии, на фиг.5 - координаты полета струи жидкости из выреза перелива при постоянной высоте его; на фиг.б " то же, при переменной высоте.Тарелка представляет собой перфорированное полотно 1, снабженное секционирующими перегородками 2, и переливами 3 треугольной формы со скругленными углами. Под нижней кромкой перелива укреплена плита 4 на расстоянии ДЬ. В местах округления углов перелива вырез 5 выполнен с переменной высотой. Закономерность изменения высоты определяется расчетом из условия равномерной плотности, орошения площади плато тарелки. Верхняя кромка перелива 6 выступает над плато тарелки, обеспечивая необходимый уровень жидкости на тарелке. Для выравнивания уровней во всех секциях тарелки секционирую-. щие перегородки имеют прорези 7.Уровень жидкости в переливе создается эа счет гидравлического сопротивления.Тарелка работает следующим образом. Жидкость из перелива 3 расположенной выше тарелки вытекает в виде пленки, которая дробится газовым(паровым ) потоком и направляется на периферию секции, ограниченную перегородками 2. Затем жидкость направляется по перфорированному полотну 1 тарелки к переливу 3, контактируя при этом с газом (паром ). Для обес" печения равномерной плотности орошения в зоне (Фиг.2), ограниченной углом 2 Ч и соответствующей углу округления, высота выреза меняется, увеличиваясь к середине его.П р и м е р,. Экспериментальные исследования работы колонны, осна1037924тг5т10о 15 иа 2 8. ценной .тремя массообменными тарелка ми с переливами треугольной формы со скругленными углами, показали, что при: выполнении нижней кромки пе релива с постоянной высотой выреза координаты , у. ) полета струи жидкости при взаимодействии с воздухом различны фиг,5 1, что приводи к неравномерному орошению плато тарелки, а в конечном итоге к проскоку газа в наиболее удаленные от перелива участки секции тарелки, При выполнении .нижней кромки перели ва с вырезами переменной высоты пр исходит выравнивание плотности оро-. шения плато тарелки и выравнивание координат полета струи фиг.б ).Из условий равенства плотности орошения получена зависимость дляопределения высоты выреза на закругленных участках-.ь 1-ф.ц,а)ф 1. 1200 г с ЬНоде Ь , - переминая высота вырезае - сторона треугольной секцииЬ,- длина стороны треугольного перелива,9, - плотность орошения,- радиус закруглениями4д " минимальное расстояние отперелива до секционируюцей перегородки.Таким образом, установка в секциях треугольных переливов со скругленными .углами с переменной высотой выреза позволяет повысить эффективность работы секции и увеличить ее пропускную способность.по жидкости.-О оставитель 3, Александроваехред Т. Фанта Корректор А. Ферен Редактор С. к ОеССР лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 каз 6081/4 ВНИИПИ по д 113035, Тираж б 8осударствеам нзобретсква, Хог ий Ра Подпискомитетаоткрытийскан наб,