RU2276617C1

RU2276617C1 - Plate for mass-exchange apparatus

Info

Publication number: RU2276617C1
Application number: RU2004135058/15A
Authority: RU
Inventors: Алексей Георгиевич Вихман (RU); Алексей Георгиевич Вихман; Владимир Алексеевич Щелкунов (RU); Владимир Алексеевич Щелкунов; Константин Евгеньевич Ксенофонтов (RU); Константин Евгеньевич Ксенофонтов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "ПЕТРОХИМ ИНЖИНИРИНГ"; Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина
Priority date: 2004-12-01
Filing date: 2004-12-01
Publication date: 2006-05-20

Abstract

FIELD: separation.

SUBSTANCE: plate comprises base with openings that receive valves made of plates provided with holes. The caps underlie the holes. The height of the caps increases toward the plate opening. The caps point to the direction opposite to that of the plate opening.

EFFECT: enhanced efficiency.

4 dwg

Description

Изобретение относится к колонной массообменной аппаратуре и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, газовой, химической, пищевой и других отраслях промышленности.The invention relates to a column of mass transfer equipment and can be used in oil refining, petrochemical, gas, chemical, food and other industries.

Известна клапанная тарелка, содержащая основание с отверстиями, расположенные в них клапаны с односторонним открытием в виде пластин, выполненных с отверстиями, снабженными козырьками, направленными в сторону, противоположную открытию клапанов (см. Авторское свидетельство SU №341498, B 01 D 3/30, 1970).Known valve plate containing a base with holes, located in them valves with one-sided opening in the form of plates made with holes provided with visors directed in the direction opposite to the opening of the valves (see Copyright certificate SU No. 341498, B 01 D 3/30, 1970).

Существенным недостатком известной тарелки является незначительная эффективность вследствие малого запаса жидкости на тарелке и неравномерного распределения пара.A significant disadvantage of the known plates is their low efficiency due to the small supply of liquid on the plate and the uneven distribution of steam.

Из известных конструкций прямоточных клапанных тарелок наиболее близкой к предлагаемой является контактная тарелка, содержащая клапаны с односторонним открытием в виде пластин, снабженных козырьками, направленными в сторону противоположную открытия пластин, причем козырьки расположены под каждым отверстием и имеют высоту, увеличивающуюся в сторону открытия пластин (см. Авторское свидетельство SU №724153, B 01 D 3/30).Of the known designs of direct-flow valve plates, the closest to the proposed one is a contact plate containing valves with one-sided opening in the form of plates provided with visors directed in the direction opposite to the opening of the plates, and the visors are located under each hole and have a height that increases in the direction of opening of the plates (cm Copyright certificate SU No. 724153, B 01 D 3/30).

Недостатками подобной конструкции являются невысокие поверхность контакта фаз и эффективность массопередачи вследствие низкой степени турбулизации потоков и малого запаса жидкости на тарелке.The disadvantages of this design are the low contact surface of the phases and the efficiency of mass transfer due to the low degree of turbulence of the flows and a small supply of liquid on the plate.

В основу настоящего изобретения положена задача создания прямоточной клапанно-ситчатой тарелки для массообменных аппаратов, обеспечивающей увеличение поверхности контакта взаимодействующих фаз и повышение эффективности массопередачи за счет повышения степени турбулизации потоков и повышения запаса жидкости.The basis of the present invention is the creation of a direct-flow valve-sieve plate for mass transfer apparatus, providing an increase in the contact surface of the interacting phases and increase the mass transfer efficiency by increasing the degree of turbulization of flows and increasing the supply of liquid.

Поставленная задача достигается тем, что в прямоточной клапанно-ситчатой тарелке для массообменных аппаратов, содержащей основание с отверстиями, расположенные в них клапаны с односторонним открытием в виде пластин, выполненных с отверстиями, под которыми размещены козырьки, имеющие переменную высоту, увеличивающуюся в сторону открытия пластин, и направленные в противоположную открытию пластин сторону, согласно изобретению сумма угла максимального открытия пластины клапана и угла отгибки козырьков составляет 90°.This object is achieved by the fact that in a direct-flow valve-sieve plate for mass transfer apparatus containing a base with holes, the valves are located in them with one-sided opening in the form of plates made with holes, under which are visors having a variable height that increases towards the opening of the plates , and directed in the direction opposite to the opening of the plates, according to the invention, the sum of the maximum opening angle of the valve plate and the bending angle of the visors is 90 °.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретного варианта его выполнения и сопровождается чертежами, на которых: на фиг.1 изображена тарелка, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - начальное положение клапана; на фиг.4 - положение клапана при максимальном открытии.The invention is further illustrated by the description of a specific embodiment and is accompanied by drawings in which: in Fig. 1 a plate is shown, a longitudinal section; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 - the initial position of the valve; figure 4 - position of the valve at maximum opening.

Тарелка содержит основание 1 с отверстиями 8, в которых установлены пластинчатые клапаны 2, шарнирно соединенные с основанием и выполненные с отверстиями 3, оснащенными козырьками 7, направленными под углом β вниз. Высота козырьков увеличивается в сторону открытия клапанов. Клапаны оснащены упорами 4 и направляющими 5 с ограничителями максимального открытия пластин клапанов 6, которые обеспечивают максимальный угол открытия клапанов α. Сумма углов α и β составляет 90°. Слив жидкости осуществляется через переливное устройство 9.The plate contains a base 1 with holes 8 in which plate valves 2 are mounted pivotally connected to the base and made with holes 3 equipped with visors 7 directed downward at an angle β. The height of the visors increases towards opening the valves. The valves are equipped with stops 4 and guides 5 with limiters for the maximum opening of the valve plates 6, which provide a maximum angle of opening of the valves α. The sum of the angles α and β is 90 °. The liquid is drained through an overflow device 9.

Прямоточная клапанно-ситчатая тарелка работает следующим образом.Direct-flow valve-plate works as follows.

Пары, поднимающиеся снизу, проходят через отверстия в основании тарелки, жидкость поступает с вышележащей тарелки через переливное устройство и движется по тарелке к месту слива на нижележащую тарелку. При выходе из-под клапанов одна часть парового потока выходит в прямотоке с жидкостью, а другая направляется козырьками 7 в отверстия клапанов 3. Благодаря тому что сумма углов α и β составляет 90°, козырьки при максимальном открытии клапана располагаются вертикально. При таком положении козырьков в отверстия клапанов направляется максимально возможная доля общего потока пара. Паровые струи, выходящие из отверстий клапана, перекрещиваются с потоком пара, выходящего из-под смежного по ходу жидкости клапана. При этом обеспечивается интенсивная турбулизация контактирующих фаз, увеличение запаса жидкости на тарелке и, как следствие, увеличение поверхности контакта фаз и высокая эффективность массопередачи. Высота козырьков у отверстий клапанов увеличивается в сторону открытия пластин, что позволяет равномерно распределить паровой поток, выходящий из отверстий в клапане.The vapors rising from below pass through the holes in the base of the plate, the liquid enters from the overlying plate through an overflow device and moves along the plate to the place of discharge on the underlying plate. When exiting from under the valves, one part of the steam stream goes in the direct flow with the liquid, and the other is directed by the visors 7 into the openings of the valves 3. Due to the fact that the sum of the angles α and β is 90 °, the visors are positioned vertically with the maximum opening of the valve. With this position of the visors, the maximum possible fraction of the total steam flow is directed into the valve openings. Steam jets exiting the valve openings intersect with a stream of steam exiting from the valve adjacent to it along the fluid. This ensures intensive turbulization of the contacting phases, an increase in the liquid supply on the plate and, as a result, an increase in the contact surface of the phases and high mass transfer efficiency. The height of the visors at the valve openings increases towards the opening of the plates, which allows you to evenly distribute the steam flow coming out of the holes in the valve.

Claims

Direct-flow valve-sieve plate for mass transfer apparatus, containing a base with holes, located in them valves with one-sided opening in the form of plates made with holes, under which are visors having a variable height that increases towards the opening of the plates, and directed in the opposite direction of the opening of the plates side, characterized in that the sum of the maximum opening angle of the valve plate and the angle of folding of the visors is 90 °.