Контактное устройство для тепломассообменных аппаратов

Полезная модель относится к конструкции контактного устройства для тепломассообменных аппаратов, используемых в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, в частности для процессов абсорбции, ректификации, десорбции, осушки и других тепломассообменных процессов. Сущность полезной модели заключается в том, что, Контактное устройство для тепломассообменных аппаратов содержит основание с отверстиями, расположенные над ними клапаны, имеющие в плане форму равнобедренной трапеции с ограничителями подъема, переливные устройства. Поверхность каждого клапана имеет уголковый профиль с направленным вверх углом, равным 140-165°, вершина которого расположена на расстоянии от большего основания трапеции, равным 0,1-0,5 к общей длине клапана. Целесообразно большее основание клапана выполнять с парно- расположенными просечками, причем, отношение расстояния между парами просечек к ширине большего основания клапана должно составлять 0,4-0,6. Полезная модель повышает эффективность массообмена за счет предотвращения провала жидкости и создания максимальной поверхности взаимодействующих фаз. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Полезная модель относится к конструкции контактного устройства для тепломассообменных аппаратов, используемых в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, в частности для процессов абсорбции, ректификации, десорбции, осушки и других тепломассообменных процессов.

Известна тарелка для взаимодействия газа (пара) с жидкостью, содержащая основание с клапанами прямоугольной формы, расположенными большей стороной вдоль направления течения жидкости по тарелке, при этом, малые стороны клапана выполнены в виде ограничителей подъема. (см., например, «Конструкции клапанных тарелок массообменных аппаратов», В.А.Щелкунов и другие, ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, Москва, 1982, стр.15)..

Недостатком известной тарелки является незначительная эффективность массопередачи из-за неравномерности взаимодействия газа (пара) с жидкостью, выходящего только через боковые стороны клапана.

Наиболее близкой по технической сущности является выбранная заявителем за прототип, контактное устройство для тепломассообменных аппаратов, содержащее основание с отверстиями, расположенные над ними клапаны, имеющие в плане форму равнобедренной трапеции с ограничителями подъема, переливные устройства, (см., например, «Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии», А.Н.Скобло и др. М., «Недра», 2000 г., стр.233-235)..

Недостатком известного устройства является низкая эффективность за счет неравномерного выхода пара (газа).

Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение эффективности процесса за счет улучшения распределения газового (парового) потока, увеличения поверхности взаимодействующих фаз.

Решение технической задачи достигается тем, что, контактное устройство для тепломассообменных аппаратов, содержащее основание с отверстиями, расположенные над ними клапаны, имеющие в плане форму равнобедренной трапеции с ограничителями подъема, переливные устройства, согласно полезной модели, поверхность каждого клапана имеет уголковый профиль с направленным вверх углом, равным 140-165,° вершина которого расположена на расстоянии от большего основания трапеции, равным 0,1-0,5 к общей длине клапана.

Целесообразно большее основание клапана выполнять с парно-расположенными просечками, причем, отношение расстояния между парами просечек к ширине большего основания клапана должно составлять 0,4-0,6.

На фиг.1 изображен продольный разрез тепломассообменного аппарата, с расположенным контактным устройством.

На фиг.2 изображен клапан в разрезе с ограничителями подъема.

На фиг.3 - выполнение клапана.

Контактное устройство для тепломассообменных аппаратов содержит основание 1 с отверстиями 2, расположенные над ними клапаны 3, имеющие в плане форму равнобедренной трапеции с ограничителями подъема 4, 5, переливные устройства 6. Поверхность каждого клапана имеет уголковый профиль с направленным вверх углом (а), равным 140-165° вершина которого расположена на расстоянии (е) от большего основания трапеции, равным 0,1-0,5 к общей длине (L) клапана.. Целесообразно большее основание клапана выполнять с парно-расположенными просечками, причем, отношение расстояния (h) между парами просечек к ширине (Н) большего основания клапана должно составлять 0,4-0,6.

Контактное устройство для тепломассообменных аппаратов работает следующим образом:

При отсутствии потока газа (пара), поднимающегося снизу вверх, все клапаны, под действием собственного веса, лежат на основании, опираясь на выступы (на черт, не показаны) и кромку большего основания трапеции. При увеличении нагрузки по пару поднимается легкая часть клапана со стороны малого основания трапеции, при этом пар выходит через боковые стороны и малое основание трапеции. При дальнейшем увеличении расхода пара, поднимается тяжелая часть клапана до упора ограничителя подъема, клапан полностью открывается и пар выходит из-под клапана со всех сторон, обеспечивая максимальную поверхность контакта с жидкостью и максимальную эффективность массообмена.

Выполнение поверхности клапана в виде уголкового профиля с направленным вверх углом (а), равным 140-165° вершина которого расположена на расстоянии (е) от большего основания трапеции, равным 0,1-0,5 к общей длине (L) клапана интенсифицирует процесс массообмена за счет предотвращения провала жидкости, движущейся по основанию к переливному устройству и обеспечения направленного движения части пара к низу основания.

Выполнение большее основание клапана с парно- расположенными просечками на расстоянии (h) между парами просечек, равным 0,4-0,6 к ширине (H) большего основания клапана позволит облегчить монтаж.

1. Контактное устройство для тепломассообменных аппаратов, содержащее основание с отверстиями, расположенные над ними клапаны, имеющие в плане форму равнобедренной трапеции с ограничителями подъема, переливные устройства, отличающееся тем, что поверхность каждого клапана имеет уголковый профиль с направленным вверх углом, равным 140-165°, вершина которого расположена на расстоянии от большего основания трапеции, равным 0,1-0,5 к общей длине клапана.

2. Контактное устройство для тепломассообменных аппаратов по п.1, отличающееся тем, что большее основание клапана выполнено с парнорасположенными просечками, причем отношение расстояния между парами просечек к ширине большего основания клапана составляет 0,4-0,6.