Клапанна тарілка для масообмінних апаратів

1 Клапанна тарілка для масообмінних апаратів, що містить горизонтальне полотно з пластинчастими клапанами, кожний з яких обладнаний козирком і з боку набігання потоку рідини об ладнаний захисною дугоподібною планкою, при цьому захисна планка і козирок орієнтовані угнутістю всередину клапана, яка відрізняється тим, що козирок має дугоподібну форму і установлений з боку виходу газу, причому козирок виконаний перфорованим, а суміжні кромки козирка і планки встановлені суміщеними 2 Клапанна тарілка для масообмінних апаратів по п 1, яка відрізняється тим, що козирок виконаний 3 металевої сітки Винахід відноситься до конструкцій контактних пристроїв для ректифікаційних і абсорбційних апаратів і може знайти застосування в нафтопереробній, нафтохімічній, ХІМІЧНІЙ і газовій промисловості Відома клапанна тарілка для масообмінних апаратів, що містить горизонтальне полотно з пластинчастими клапанами, кожний з яких з боку набігання потоку рідини споряджений захисною планкою (див, патент США №4225541, кл 261-114, 1980) Така конструкція тарілки дозволяє інтенсифікувати процес масообміну за рахунок зниження провалу рідини Це досягається установкою захисної планки з боку набігання рідини Недоліком даної конструкції є те, що в зоні контакту газу і рідини створюється недостатня турбулізація потоків і мала поверхня контакту фаз Найбільш близькою до пропонованої по технічній суті і прийнятою за прототип є клапанна тарілка для масообмінних апаратів, що містить горизонтальне полотно з пластинчастими клапанами, кожний з яких з боку набігання потоку рідини споряджений захисною планкою, а також має вигнуті козирки, які встановлено на відстані від планки, при цьому крайки козирків, суміжні з планкою, зміщені до центра клапана, а захисна планка і козирки орієнтовані увігнутістю усередину клапана (див а с СРСР 980743, МПК В 01 D 3/30, 1982) Така конструкція тарілки дозволяє інтенсифікувати процес масообміну за рахунок зниження провалу рідини і турбулізації потоків у зоні їхнього контакту Це досягається установкою захисної планки з боку набігання рідини, а також вигнутих козирків, які встановлено на відстані від планки При цьому крайки козирків, суміжні з планкою, зміщені до центра клапана, а захисна планка і козирки орієнтовані увігнутістю усередину клапана Недоліком даної конструкції є те, що вона не дозволяє створювати високорозвинену поверхню контакту фаз Газ виходить з під клапану у виді великих струменів, що знижує поверхню контакту фаз як поблизу полотна тарілки, так і по всьому шарі рідини При збільшенні навантаження по газу може спостерігатися прорив газових струменів на поверхню рідини, що призведе до віднесення рідини на тарілку, яка розташована вище і зниженню ефективності процесу масообміну на тарілці В основу винаходу поставлена задача вдосконалення масообмінної тарілки шляхом встановлення дугоподібного перфорованого козирка під клапаном з боку виходу газу, що дозволить роздробити газовий струмінь на дугоподібному козирку, створити високорозвинену поверхню контакту фаз як поблизу полотна тарілки, так і по всьому шарі рідини, зменшити віднесення рідини на тарілку, яка розташована вище, що забезпечить інтенсифікацію масообміну Поставлена задача вирішується тим, що в клапанній тарілці для масообмінних апаратів, що містить горизонтальне полотно з пластинчастими клапанами, кожний з яких обладнаний козирком і з боку набігання потоку рідини захисною дугоподібною планкою, при цьому захисна планка і козирок 00 о ю 52082 орієнтовані угнутістю всередину клапану, згідно винаходу козирок має дугоподібну форму, встановлений з боку виходу газу і виконаний перфорованим, а суміжні кромки козирка і планки встановлені суміщеними Крім того, козирок виконаний з металевої сітки Інтенсифікація масообміну досягається за рахунок створення високорозвиненої поверхні контакту фаз Газовий потік проходить через дугоподібний козирок диспергує і захоплює за собою рідину У результаті чого на тарілці формується високотурбулізований стійкий шар піни у вигляді плівок і струменів рідини, що швидко рухаються, тісно перемішаних з бульбашками і струменями газу, і забезпечується велика питома поверхня контакту фаз в одиниці об'єму Усе це дозволяє підвищити поверхню масообміну як поблизу полотна тарілки так і в цілому по висоті шару рідини При великих навантаженнях по газовій фазі дугоподібний перфорований козирок диспергує газовий потік на кілька струменів, зменшуючи тим самим кінетичну енергію потоку і знижуючи віднесення рідини на тарілку, яка розташована вище Така конструкція масообмінної тарілки дозволяє інтенсифікувати процес масообміну за рахунок створення високотурбулізованого стійкого шару піни у вигляді плівок і струменів рідини, що швидко рухаються, тісно перемішаних з бульбашками і струменями газу при диспергуванні газу через дугоподібний перфорований козирок і зниження віднесення рідини на тарілку, яка розташована вище, при великих навантаженнях по газовій фазі На фіг 1 - зображена пропонована тарілка, загальний вид, на фіг 2 - вид по розрізу А-А Конструкція пропонованої тарілки містить полотно 1, на якому в шаховому порядку встановлені пластинчаті клапани 2, що мають по три нижніх направляючих 3, розташованих у плані під кутом 120° і обладнаних обмежниками підйому 4 Пластина клапану має також три невеликих упори 5 Знизу клапана з боку задньої направляючої кріпиться дугоподібна захисна планка 6, а з боку виходу газу кріпиться дугоподібний перфорований козирок 7, наприклад з металевої сітки Захисна планка 6 і клапан 7 орієнтовані угнутістю всереди ну, причому суміжні кромки козирка і планки встановлені суміщеними Зливальний пристрій тарілки споряджений перегородкою 8 Тарілка працює наступним чином Рідина надходить на тарілку з прийомної кишені і рухається по полотну 1 тарілки до перегородки 8 зливального пристрою При незначних навантаженнях газу клапан знаходиться в крайньому нижчому положенні, при цьому він упирається на три невеликі упори 5, котрі створюють початковий зазор Газ, що підіймається з тарілки, яка розташована нижче, проходить через клапани 2 і барботує через рідину в перехресно - прямоточному напрямку, сприяючи транспорту рідини до перегородки 8 зливального пристрою Дугоподібна планка 6 запобігає провалу рідини з боку набігання и на клапан через щілину між диском клапана і полотном тарілки Газовий потік проходить через дугоподібний перфорований козирок 7 і захоплює за собою рідину У результаті чого на тарілці формується високотурбулізований стійкий шар піни у вигляді плівок і струменів рідини, що швидко рухаються, тісно перемішаних з бульбашками і струменями газу, і забезпечується велика питома поверхня контакту фаз в одиниці об'єму При подальшому збільшенні навантаження газу, клапан піднімається в гору і упирається обмежниками 4, що встановленні на направляючих 3 у полотно тарілки Це положення відповідає максимальному відкриттю клапану В такому положенні дугоподібний перфорований козирок роздроблюючи газовий струмінь на кілька дрібних, зменшує кінетичну енергію газу, запобігаючи його прориву на поверхню рідини і віднесенню рідини на тарілку, яка розташована вище Пропонована конструкція клапанної тарілки, у порівнянні з технічними рішеннями подібного призначення, забезпечує розширення діапазону усталеної роботи і підвищення ефективності тарілки за рахунок зменшення провалу рідини, збільшення поверхні контакту фаз та зменшення віднесення рідини на тарілку, що розташована вище Тарілка може бути виготовлена шляхом модернізації застосовуваних дискових клапанів фіг.1 52082 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71