Вращающийся распределитель жидкости

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОИМЩПВ ЕСНИЖРЕСПУБЛИК ПИСАНИЕ СТ ый ч УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(61) .325027 (21) 3538358/23-26 (22) 11,01,83 (46) 23,09,84, Бюл. У 35 (72) Б.Г. Холин, Л.Г. Кирн и В.М. Олевский (71) Сумский филиал Харьковского ордена Ленина политехнического института им, В.И. Ленина (53) 66,015.23 (088,8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР У 325027, кл. В 01 0 47/16, 1967, (54) (57) 1, ВРАЩАЮЩИЙСЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ по авт.св. В 325027, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения зффективдости орошения путем обеспечения оптимальФ.,801114449 А ной цикличности орошения при равномерном распределении жидкости, он снабжен радиальными секторными пластинами, установленными с возможностью изменения угла наклона к го- . ризонту, закрепленными в корпусе нод патрубком тангенциального ввода жидкости,2. Распределитель по п.1, о т л на ю щ и й с я тем, что секторные пластины закреплены с помощью кольцевой перемычки с донными отверстиями.3. Распределитель по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он снабжен диском и стойкой, при этом секторные пластины соединены тягами с диском,а диск установлен с возможностью вертикального перемещения на стойке.Изобретение относится к технике распределения жидкости в насадочных массообменных аппаратах и может быть использовано в химической промышленности и смежных отраслях. 5Известен вращающийся распределитель жидкости, содержащий цилиндрический корпус с патрубком для ввода жидкости, приемную камеру и соединенные с ней радиальные трубы с ре гулируемой продольной щелью для выхода жидкости и размещенное в камере лопастное колесо, причем щели для выхода жидкости начинаются от оси вращения и имеют постоянную ширину 15 по длине, а патрубок для ввода жидкости установлен тангенциальноПри работе такого распределителя подаваемая по тангенциальному патрубку жидкость поступает в камеру, 20 затем в радиальные трубы и стекает через щелевые отверстия. При истечении жидкости возникает крутящий момент, приводящий во вращение распределитель. 25Возникающие при работе вращающегося распределителя механическиеи гидравлические потери компенсируются импульсом вводимой через тангенциальный патрубок жидкости. Пере- З 0дача импульса жидкости вращающейсясистеме (камере с трубами) осуществляется путем взаимодействия жицкости с установленным в камере лопастным колесом. При изменении производительности реактивного распределителя изменяется число оборотоврадиальных труб, т,е. изменяетсяцикличность орошения насадки аппарата 1 2 .Однако реактивно-вращающийся ороситель имеет недостаток, заключающийся в трудности обеспечения заданной цикличности орошения при постоянной производительности.45 Если при заданной производительности изменить (например, уменьшить) ширину щелевого отверстия в радиальной трубе, то увеличится скорость истечения жидкости из щели, а следовательно, увеличится скорость вращения труб, Возрастут при этом механические и гидравлические потери ввиду увеличения сопротивления при вращении труб. Однако учитывая, что момент 55 импульса жидкости, вводимой через тангенциальный патрубок, остается постоянным, не достигается полная компенсация вредных потерь, т.е.нельзя достигнуть расчетной цикличности и равномерности орошения насадки. Если при заданной производительности уменьшить цикличность орошения, что может быть достигнуто путем увеличения параметров щелевых отверстий истечения в радиальных трубах, нарушается равномерность распределения жидкости. Это обьясняется тем, что трубам, вращающимся за счет реактивного истечения жидкости, причем вращающимся медленнее за счет снижения скорости истечения жидкости из отверстий больших размеров, сообщается тот же момент импульса жидкости, который в данном случае является завышенным по сравнению с вредными потерями и обеспечивающим дополнительный разгон труб с приемной камерой, что приводит к работе орошающегося оросителя в режиме неравномерного распределения жидкостиПередача момента импульса жидкости, поступающей по тангенциальному патрубку, приемной камере с радиальными трубами осуществляется за счет взаимодействия потока жидкости с лопастным колесом, установленным в камере. Лопастное колесо, находящееся во вращающейся камере, служит только для ускорения передачимомента импульса и не может изменить его величину.Таким образом, при изменении цикличности орошения при постоянной производительности не обеспечивается равномерное распределение жидкости по насадке ввиду недостаточной или избыточной компенсации вредных сопротивлений, возникающий при изменении скорости вращения труб.Целью изобретения является повышение эффективности орошения путем обеспечения оптимальной цикличности орошения при равномерном распределении жидкости..Поставленная цель достигается тем, что вращающийся распределитель жидкости снабжен радиальными секторными пластинами, установленными с возможностью изменения угла наклона к горизонту, закрепленными в корпусе под патрубком тангенциально ввода жидкости,Целесообразно, секторные пластины закреплять с помощью кольцевой пере1144 1 О Регулятор импульса жидкости может быть также образован кольцевой перемычкой 17 с донными отверстиями 18, снабженными снизу пластинами 12, 50 закрепленными на осях 10 с возможностью регулирования угла наклона к горизонтальной плоскости, для чего ручка оси 10 шарнирно соединена тягой 13 с диском 14, монтированным на 55 стойке 15. Изменение угла наклона пластин осуществляется вертикальным перемещением диска 14 по стойке 15. мычки с донными отверстиями, распределитель снабжать диском и стойкой.При этом секторные пластины соединены тягами с диском, а диск установлен с возможностью вертикального перемещения на стойке.На фиг. 1 показан распределитель продольный разрез, на фиг.2 - то же, вид сверху, на фиг. 3 - то же, вид сбоку, на фиг. 4 - разрез А-А на фиг.1, на фиг. 5 - узел 1 на Фиг.4, на фиг.6 - разрез Б-Б на фиг,1 (показывающий разные положения пластин регулятора); на фиг7 - установка пластин у донных отверстий кольце вой перемычки.Распределитель содержит приемную камеру 1 с рабочим колесом (турбиной) 2 , связанную с радиальными трубами 3, имеющими регулируемое ще левое отверстие 4, и подвешенную с помощью вала 5 к подшипниковому узлу 6, закрепленному на неподвижном корпусе 7, в котором ниже патрубка 8 тангенциального ввода жидкости 25 установлен пластинчатый регулятор 9 импульса жидкости, вводимой в приемную камеру 1. Регулятор 9 импульса жидкости может быть выполнен в виде закрепленных по осям 1 О и образующих зО зазоры 11 радиальных секторных пластин 12, установленных с возможностью изменения их угла наклона. Фиксирование положения пластин может быть индивидуальным (при небольшом числе пластин) с помощью известных методов крепления или общим, для чего в последнем случае ручка каждой оси 10 через тягу 13 шарнирно соединена с диском 14, монтированным на стойке 4 О 15 с воэможностью вертикального перемещения, которое может осуществляться в автоматическом или ручном режиме, в последнем случае положение диска Фиксируется с помощью специаль ных гаек 16. 49 4Исходное положение пластин, а также предел изменения угла их наклона определяется расчетом по диапазону изменения цикличности при заданной производительности.Распределитель жидкости работает следующим образом.По тангенциальному патрубку 8 жидкость подается в неподвижный корпус 7, откуда закрученный поток проходит через зазоры 11 между пластинами 12 и спадает в приемную камеру 1, взаимодействует с рабочим колесом (турбиной) 2 и направляется в радиальные трубы 3. Истекая из щелей 4, имеющих определенную ширину, жидкость сообщает реактивное вращение трубам 3, в результате чего количество жидкости, истекающей из элемента щелевого отверстия, прямо пропорционально элементу площади, описываемой трубами, т.е. обеспечивается равномерное распределение жидкости, орошающей насадку.При этом перемещением диска 14 по стойке 15 устанавливается с помощью тяг 13 такое положение пластин 12, при котором жидкость, спадающая в приемную камеру, моментом импульса компенсирует момент, вредных сопротивлений, возникающих при вра-. щении приемной камеры 1 и радиальных труб 3 в подшипниковом узле 6.В случае необходимости изменения (например, увеличения) цикличности орошения щелевое отверстие 4 в трубах 3 сжимается, в результате чего скорость истечения жидкости из щелей возрастает, увеличивается скорость вращения труб, а следовательно, возрастают гидравлические, аэродинамические и механические потери. Для обеспечения требуемой (расчетной) цикличности орошения и равномерного при этом распределения жидкости осуществляется перенастройка положения секторных пластин 12 в неподвижном корпусе 7, позволяющая компенсировать суммарные вредные сопротивления.Ручным или автоматическим управлением диск 14 перемещается вверх по стойке 15 и поворачивает посредством тяг 1 3 и ручек и секторные пластины 12 вокругосей 10, уменьшая при этом зазоры 11 между пластинами. В результате этого увеличивается горизонтальная составляющая скоростижидкости на выходе из неподвижного корпуса 7, увеличивается момент импульса жидкости, который передается приемной камере с вращающимися трубами при взаимодействии спадающего потока с рабочим колесом (турбиной) 2. Учитывая, что лопатки турбины не могут изменить величину момента импульса жидкости независимо от их пространственного положения, а.служат только для ускорения его передачи вращающейся системе, потоком спадающей в приемную камеру жидкости обеспечивается компенсация вредных сопротивлений в новых условиях работы распределителя жидкости.При использовании в качестве регулятора кольцевой перегородки с донными отверстиями увеличение скорости жидкости на выходе из неподвижного корпуса достигается уменьшением зазора между кольцевой перемычкой и пластиной, прикрывающей на выходе донное отверстие путем подъема диска 14 по стойке 15.Уменьшение цикличности орошения достигается увеличением размеров щелевого отверстия 4 в трубах 3 и увеличением угла наклона пластин 12.Второе достигается путем опускания ЗО вниз диска 14 по стойке 15, при этом посредством тяг 13 пластины 12 поворачиваются вокруг осей 10, увеличивая угол наклона пластин к горизонту, При этом имеет место уменьше ние момента импульса жидкости, спадающей в приемную камеру, так как уменьшается скорость потока за счет увеличения площади зазоров 11 и уменьшения горизонтальной составляющей 40 скорости закрученного в неподвижном корпусе потока. Аналогично осуществляется перенастройка положения пластин, установленных в донных отверстийкольцевой перемычки. Установка в неподвижном корпусе ниже патрубкатангенциального ввода пластннчатогорегулятора импульса жидкости,вводимой в приемную камеру, выполненного в виде секторных пластин срегулируемым углом наклона к го"ризонту, или в виде кольцевой перемычки с донными отверстиями, снабженными снизу пластинами с регулируемым углом наклона к горизонту,позволяет регулировать в заданныхпределах цикличность и равномерность орошения насадки полностьюпри постоянной производительностираспределителя.Использование предлагаемого распределителя жидкости по сравнению с известным распределителем жидкости позволяет эксплуатировать насадочные массообменные аппараты в режиме максимальной эффективности за счет оптимальной цикличности орошения насадки при равномерном распределении жидкостиОбеспечение регулирования цикличностью орошения при постоянной производительности распределителя жидкости целесообразно и даст наибольший эффект при имеющих место случаях изменения нагрузки на аппарат по перерабатываемому (очищаемому) газу. Использование такого распределителя перспективно в химической, нефтехимической промьппленности и смежных отраслях на предприятиях, в которых используются насадочные аппараты колонного типа.