Распределитель жидкости

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистинескихРеспублик вв 978928(22) Заявлено 17,1080 (21) 2995678/23-26 И) М. Кя.з В 05 В 1/06 В 01 Р 53/18 с присоединением заявки М 9Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ Изобретение касается конструкцийраспределителей жидкости и может бытьиспользовано для распределения жидкостей в термомассообменных аппаратах, например в выпарных.Йэвестны распределители, содержащие обечайку, установленную по периферии трубной решетки массообменногоаппарата и образующую со стенкамикорпуса аппарата переточный канал .для жидкости 11,Основным недостатком этих уст-,ройств является то, что при периферийной раздаче жидкости нельзя обеспечить равномерное поступление жидкости во все трубы, особенно в аппараты с большими диаметрами трубныхрешеток. Количество жидкости, поступающей в трубки, будет уменьшатьсяв направлении от периферии к центрув связи с понижением в том же направлении уровня слоя жидкости на трубной решетке. Неравномерность еще более усугубляется тем, что практически невозможно обеспечить точную горизонтальность трубной решетки повсей ее поверхности.Наиболее близким к изобретениюпо достигаемому эффекту являетсяраспределитель жидкости, содержащий вертикальный корпус и отражательные козырьки, наклонно закрепленные по высоте корпуса 2) .5Преимущества многоконусного оросителя перед другими разбрызгивающими устройствами заключается в том, что с помощью его обеспечиваетсядо- статочно равномерное поэонное орошение всейтрубной решетки. Ороситель компатен, не имеет движущихся частей, может быть легко смонтирован и демонтирован без разборки аппарата (через люк), доступ к трубкам свободный, металлоемкость незначительна, Однако применительно к выпарным аппаратам распределитель имеет некоторые недостатки. Например, он плохо работает на загрязненных жидкостях, так как распределение жидкости на конусе осуществляется через узкие щели, образованные между соосно установленными вертикальными патрубками, соединенными с конусами. Достаточно трудоемко изготовление и самих кону сов (точение на токарных станках),что существенно, удорожает его стоимость, невозможна очистка распределителя от мусора на ходуи беэ остановки аппарата. Следовательно, вы парной аппарат с падающей пленкой итаким оросителем будет неудобен в эксплуатации, неизбежны непроизводи. тельные его простои последнее приводит к недоВЫработке продукции, т.е. к ухудшению его технико-экономических показателей. 5Целью изобретения является улучшение распределения жидкости за счет увеличения ее дисперности и обеспе= чения очистки корпуса от отложений.Цель достигается тем, что В распределителе жидкости для Выпарного аппарата с падающей пленкой, содержащем вертикальный корпус и отражательные козырьки, наклонно закрепленные по высоте корпуса, корпус Выполнен В виде перевернутой правильной усеченной пирамиды, отражательные козырьки выполнены в виде закрепленныс на гранях пирамиды наклонных пластин, причем одна из граней установлена с Возможностью20 поворота в вертикальном направлении, причем в гранях пирамиды выполнены горизонтальные щели и Ч-образные скосы, а козырьки размещены над щелями.На фиг, 1 изображен предлагаемый распределитель жидкости, общий вид;на фиг, 2 - сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - распределитель с откинутой боковой гранью; на Фиг. 4 - узел 1 на фиг. 1; на фиг. 5 - вид по стрелке Б на Фиг. 4; на Фиг. б - размещение устройства в выпарном аппарате.Распределитель содержит вертикальный корпус 1, присоединенный к подводящему патрубку 2. Корпус 1 выполнен в виде перевернутой правильной (в да нном случае четырехгранной) пирамиды с одной откидывающейся гранью (см.Фиг. 3), Каждая грань пирамиды состо,ит из четырех пластин 3-6 (см. Фиг.2) трапецеидальной формы. Пластины 40 расположены одна от другой на некотором расстоянии так, что между смежными пластинами образованы горизонтальные щели, замкнутые по граням корпуса по прямоугольным периметрам, Всего на каждой грани имеется по три щели (см. также фиг, 2) . Верхние концы пластин 4,5 и 6 срезаны так, что в местах стыковки каждой пары пластин смежных граней образован Ч-образный скос. От его размера зависит толщина плоской струи жидкости, стекающей,по углам смежных козырьков, К нижнему- основанию, каждой из пластин 3,4,5,6 примыкает соответственно по одному отражательному козырьку 7,8,9,10. Та 55 Мим образом, на каждой грани имеется по четыре отражательньж козырька, отличающихся между собой размерами и углом наклона к горизонтальной плоскости. Разный наклон козырьков обеспечивает позочное орошение всей горизонтальной поверхности, в данном случае- трубной решетки выпарного аппара" та, равномерное от периферии к центру. Периметр, по которому стекает 65 жидкость с каждого пояса козырьков, имеет форму квадрата (см. Фиг. 2),По оси корпуса 1 в нижней его части установлен патрубок 11, прикрепленный с помощью ребра 12 к отражательному козырьку 10. Иежду наружной кромкой этоГО патрубка и внутренней поверхностью козырьков 10 образована щель для истечения жидкости на внут,реннюю пОверхнОсть этих кОзырькОВ. ПО оси с патрубком 10 находится конусрассекатель 13, прикрепленный с помощью пластины-скобы 14 к козырьку 10. Угол раскрытия конуса-рассекателя выбран таким, чтобы стекающая с него плоская пленка жидкости орошала ту часть трубной решетки, на которую не попадает жидкость, стекающая с козырьков 10.При изготовлении устройства, например, путем "варки из пластин с четырехгранным корпусом, все грани могут быть собраны с помощью пластин- ребер 15 и 16 (по одному на каждую грань) с последующей сваркой трех граней и козырьков между собой по линиям их стыковки. Четвертая грань (на фиг, 1 и 3 - правая) свободно подвешена. на проушинах 17 к пластине 3 корпуса при помощи двух Г-образных стержней 18 (см. Фиг.4), вставленных в приваренные к козырьку 7 цилиндрические втулки 19. Примыкание откидной грани к смежным с ней граням корпуса осуществляется с помощью привода, установленного снаружиаппарата и соединенного тягой со скобой 14 устройства. В качестве примера на фиг. 5 изображен простейший привод, собранный иэ деталей стандартной задвижки (крышки 20, штока 21; маховика 22). Конец штока соединен подвижно с тягой 23. Возможно применение любого другого привода, который обеспечит возвратно-поступательное движение тяги 23.Распределитель работает следующим образом.Поступившая по патрубку 2 в корпус устройства 1 жидкость создает в нем подпор примерно 3-4 м столба, который является достаточным, чтобы при истечении этой жидкости через щели на внутреннюю поверхность козырьков образовать сплошной сходящий с кромок козырьков факел раздробленной жидкости. В связи с тем, что наружный периметр каждого яруса козырьков значительно больше периметра соответствующих щелей, жидкость вытекающая иэ щелей, растекается пленкой, толщина котрой на концах козырьков (по их периметру) будет существенно меньше ширины щелей, что способствует дроблению этой пленки на капли небольшого размера, несмотря на незначительный напор жидкости в корпусе устройства. Наличие же Ч-Образных скосов гарантирует стекание жидкости по всему периметру без разрывов, В зависимости от узла наклона козырьков стекающая с них жидкость орошаетпо,верхность полосами (зонами), при этом эоны должны частично перекрывать одна другую по своим границам. В случае попадания в щели или в корпус устройства крупных частиц откидная грань должна быть отведена от корпуса с тем, чтобы через образованный между ней и корпусом зазор жидкостьМогла вымыть попавший в устройство мусор, При нормальной работе устройства грань должна быть прижата к корпусу.Устройство достаточно надежно может работать на загрязненных жидкос-, тях беэ забивки, если размер включений или механических примесей в ней не превышает ширину и длину щелей, Это обеспечивается тем, что в корпусе устройства отсутствуют вертикальные каналы для подачи жидкости на козырьки, а ширина щелей на гранях сохраняется практически одинаковой как в верху, так и в низу граней ( за счет уменьшения поперечного сечения самого корпуса), Следует отметить, что для обеспечения равномерного распределения жидкости по теплообменным трубкам концы их должны быть выставлены в одной горизонтальной плоскости.Разработанная конструкция четырех- каскадного распределителя жидкости была испытана на Уральском алюминиевом заводе в хвостовом вакуумном аппарате с падающей пленкой четырех- корпусной выпарной батареи. Греющая поверхность аппарата состояла иэ 630 трубок размерами 57 х 3, 5 х 7000 мм, диаметр орошаемой трубной решетки 2200 мм. В аппарате было установлено одно распределительное устройство. В результате проведенных сравнительных испытаний, было установлено, что полученные значения коэффициентов теплопередачи близки к достигаемым для случая работы аппарата с установленными в верхние концы трубок индивидуальными распределителями. Изготов ление комплекта таких распределителей более трудоемко по сравнению с изготовлением единичного многокаскадного распределителя, Аппарат с таким распределителем продолжает эксплуа тироваться и в настоящее время, обслуживание его трудностей не вызывает.Формула изобретения1. Распределитель жидкости длявыпарного аппарата с падающей пленкой, содержащий вертикальный корпуси отражательные козырьки, наклоннозакрепленные по высоте корпуса, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюулучшения распределения жидкости эасчет увеличения ее дисперсности иобеспечения очистки корпуса от отложений, корпус выполнен в виде перевернутой правильной усеченной пирамиды, а отражательные козырьки выполнены в виде закрепленных на граняхпирамиды наклонных пластин, причемодна из граней установлена с возможностью поворота в вертикальном направлении.2. Распределитель жидкости по и1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтоЗ 5;.в гранях пирамиды выполнены горизонтальные щели и У-образные скосы, акозырьки размещены над щелями.Источники информации,.принятые во внимание при экспертизе40 1, Авторское свидетельство СССРР 574222, кл. В 01 0 47/06, 1977,2. Толовачевский Ю.А. Ороситель иФорсунки скрубберов химической промышленности. М., Машиностроение,45 1974, с. 251-259, рис. 98-99, 978928Составитель А. ТараОркова Техред З.Палий корректор Л, Боицан едакто писное илиал ППП Патент, г, ужгород, ул, Проектна о 45 У1 БНИИПИ Росу по делам 113035, ИосТира)к 7 27 дарственного комит изобретений и отк ква, Ж, Раушска а СССРтийаб., д. 4/5