Тарелка для тепломассообмена

 

ТАРЕЛКА ДЛЯ ТЕПЖ)МАССООВМЕНА , включающая перфорированное полотно, разделенное вертикальными перегородками на секции треугольной формы, в центре которых расположены треугольные переливы со скругленными углами и вырезами в местах скругления , о т. л ичающаяся тем, .что с целью повышения эффективности работы за счет увеличения прЪпускноЙ способности секции по жидкости, каждый вырез выполнен с переменной высотой , увеличивающейся к его середи- (Л С оо vj со to 4

7924 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3 р в 01 0 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ » < гс:и „,.

7Я,»»на »Г . + i „.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABT0PGH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3383197/23-26 (22) 11.01.82 (46) 30.08.83. Бюл. Р 32 (72) О.С.Чехов, М.Ф.Масловский, Н.У.Ризаев, A.З.Магруфов и Б.К.Керимкулов (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени институт химического машиностроения (53) 66.015.23.05(088.8) (56) 1. Патент США М 4179487, кл. в 01 Э 3/20, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 614566, кл. B 01 Э 3/20, 1979 ° (54)(57) ТАРЕЛКА ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБИЕНА включающая перфорированное полотно, разделенное вертикальными перегородками на секции треугольной формы, в центре которых расположены треугольные переливы со скругленными углами и вырезами в местах округления углов, о т л ич а ю щ а я с я тем, .что с целью повышения эффективности работы за счет увеличения пропускной способности секции по жидкости, каждый вырез выполнен с переменной высотой, увеличивающейся к его середи

1037924

Цель изобретения — повышение эффективности работы тарелки за счет увеличения пропускной способности 60 секции по жидкости.

Указанная цель достигается тем, что на массотеплообменной тарелке, включающей перфорированное полотно, разделенное вертикальными перегород- 65

Изобретение относится к аппаратур. ному оформлению процессов массотеплопереноса в системах газ(пар )- жидкость, Известна конструкция массообменной тарелки с использованием принципа продольно-поперечного секционированйя, по которому плато тарелки секционируется на ряд элементов, в центре которых установлены цилиндрические переливы . 10

Тарелка работает следующим образом. Жидкость с вышерасположенной тарелки через вырез перелива вытекает в виде пленки, контактируя с газом (паром ), затем перетекая по плато к переливу нижерасположенной тарелки, контактирует с газом при барботаже его(1).

Однако на такой тарелке не достигается идентичность контакта фаз на всей площади плато, что снижает ее эффективность по следующей причине. Круглые переливы при другой форме элемента плато не обеспечивают одинаковую плотность орошения площади его. В наиболее удаленных от центра местах происходит разрыв пленки яждкости, что и приводит к нарушению контакта фаз.

Известна также тарелка для тепломассообмена, включающая перфорирован- 30 ное полотно, разделенное вертикальными перегородками на секции, имеющие треугольную форму, в центре которых расположены треугольные переливы со скругленными углами и вырезами в 35 местах скругления углов.

Жидкость с вышерасположенной тарелки через вырез перелива вытекает в виде пленки . При этом жидкость, вытекающая через прямолинейный участок выреза треугольного перелива, орошает прилегающий к ней участок плато тарелки с равномерной плотностью орошения. Что касается участка плато тарелки, орошаемого через вырез, ограниченный скруглением угла треугольного перелива, то несмотря на увеличенную высоту выреза, рав номерность плотности орошения не достигается. Причиной этого является постоянное значение высоты выреза на всем участке скругления углов, что и является недостатком такой конструкции. В отдельных местах or пе- „ релива происходит разрыв пленки и проскок газа (napa) без контакта 55 с 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.6 - 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 d5. 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 секционирующие 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 обеспечения равномерной плотности орошения в зоне (фиг.2), ограниченной углом 2 Ч и соответствующей углу округления, высота выреза меняется, увеличиваясь к середине его.

Пример.. Экспериментальные исследования работы колонны, осна1037924 г

5 т

30 о15 ценной .тремя массообменными тарелка ми с переливами треугольной формы со скругленными углами, показали, что при выполнении нижней кромки пе релива о 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 для определения высоты выреза на закругленных участках (м-Ь1 7 "1(à-Ы (".М 1

L . 1200 г р. Ь о де hQ- - переменная высота выреза>

6 — сторона треугольной секции;

Ь,- длина стороны треугольного перелива, — плотность орошения, — радиус закруглениями 4

d - минимальное расстояние от перелива до секционируюшей перегородки.

Таким:образом, установка в секциях треугольных переливов со скругленными .углами е переменной высотой выреза позволяет повысить эффективность работы секции и увеличить ее пропускную способность.по жидкости °

1037924

1037924

Составитель 3. Александрова

Редактор С. Пекарь Техред Т. Фанта Корректор А. ференц

Заказ 6081/4 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, X-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4