RU2481876C1 - Bubble-cap tray contact element - Google Patents

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to mass exchange columns for gas(vapor)-fluid systems intended for absorption and rectification and may be used in chemical and petroleum industries, etc. Proposed contact element comprises vapor pipe, and bubble-cap composed by cylindrical toothed barrel. Vapor pipe funnel is fitted on tray body opening, raised upward, and secured from inside to burring end by point welding. Cap is secured in tray body by means composed of tabs by cutting half the width of jumpers between teeth connected in pairs at cap opposite sides at the angle of 10-12 degrees so that cut end is located inside tray body slot. Note here that tabs are bent above tray body at angle of up to 90 degrees.

EFFECT: simplified design, lower labor input, better performances.

4 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям массообменных тарелок для систем газ (пар) - жидкость, предназначенных для процессов абсорбции, ректификации и может найти применение в химической, нефтехимической и других смежных отраслях промышленности.The invention relates to designs of mass transfer plates for gas (steam) - liquid systems, designed for absorption, rectification processes and may find application in chemical, petrochemical and other related industries.

Известен контактный элемент колпачковой тарелки, включающий колпачок, укрепленный посредством заливки между двумя коническими поверхностями. Коническое кольцо колпачка входит внутрь горловины тарелки, имеющей тоже коническую поверхность. Внутренний диаметр верхней части горловины равен или немного больше внешнего диаметра нижней части кольца колпачка. Полость, образованная внутренней поверхностью горловины и внешней поверхностью конического колпачка, заполняется замазкой, или клеем, или металлом, при этом стойки колпачка прикреплены к коническому кольцу, помещенному в кольцевое пространство для замазки, см. SU Авторское свидетельство №65185, НКИ 6b,28; 12а,5, 1945.Known contact element cap plate, including a cap, reinforced by pouring between two conical surfaces. The conical ring of the cap enters the neck of the plate, which also has a conical surface. The inner diameter of the upper part of the neck is equal to or slightly larger than the external diameter of the lower part of the cap ring. The cavity formed by the inner surface of the throat and the outer surface of the conical cap is filled with putty, or glue, or metal, while the caps of the cap are attached to the conical ring placed in the annular space for putty, see SU Copyright certificate No. 65185, NKI 6b, 28; 12a, 5, 1945.

Недостатками известной конструкции контактного элемента является то, что при высокой температуре и в агрессивных средах замазка может не выдержать, со временем колпачки могут оторваться от полотна тарелки, указанное крепление трудоемко, неэкономично и ненадежно.The disadvantages of the known design of the contact element is that at high temperatures and in aggressive environments, the putty may not be able to withstand, over time, the caps may come off the plate, the indicated mount is laborious, uneconomical and unreliable.

Наиболее близким по технической сущности является контактный элемент колпачковой тарелки, включающий паровой патрубок, колпачок, выполненный в виде цилиндрического зубчатого стакана, при этом паровой патрубок по периметру отбортовки отверстия полотна тарелки закреплен сваркой, а колпачок закреплен с полотном тарелки по внутренней стенке отбортовки многоугольной фигурной скобой путем распора ее концов, при этом многоугольная фигурная скоба закреплена сваркой по центральному отверстию колпачка, см. ОСТ 26-01-66-86 «Тарелки колпачковые стальных колонных аппаратов», с.11.The closest in technical essence is the contact element of the cap plate, including a steam nozzle, a cap made in the form of a cylindrical gear cup, while the steam nozzle along the perimeter of the flange of the hole of the plate cloth is fixed by welding, and the cap is fixed with the plate of the plate along the inner wall of the flange of a polygonal curly bracket by expanding its ends, while the polygonal curly bracket is fixed by welding along the central opening of the cap, see OST 26-01-66-86 “Cup plates linen column apparatus ”, p.11.

Недостатками этого контактного элемента являются сложность конструкции, трудоемкость и длительность его изготовления за счет закрепления парового патрубка по периметру отбортовки путем вращения полотна тарелки в процессе сварки и закрепления колпачка с полотном тарелки по внутренней стенке отбортовки многоугольной фигурной скобой путем распора ее концов, при этом в случае увеличения давления газа (пара) колпачок может прийти в состояние разбалансировки и вылететь из гнезда крепления, к тому же наличие многоугольной фигурной скобы сужает проходное сечение парового патрубка в процессе барботажа, что в целом ухудшает работу тарелки, а для изготовления многоугольной фигурной скобы требуется дополнительная калибровочная гибочная операция.The disadvantages of this contact element are the complexity of the design, the complexity and duration of its manufacture due to the fastening of the steam nozzle along the flange perimeter by rotating the plate of the plate during welding and fixing the cap with the plate of the plate along the inner wall of the flanging by a polygonal brace by expanding its ends, in this case the increase in gas pressure (steam), the cap can come into an unbalanced state and fly out of the mounting socket, in addition, the presence of a polygonal shaped bracket with zhaet orifice of the steam nozzle in a bubbling process, which generally degrade the performance of plates and the additional calibration required bending operation for manufacturing a polygonal shaped bracket.

Задачей изобретения является упрощение конструкции контактного элемента колпачковой тарелки, снижение трудоемкости его изготовления и улучшение в целом работы колпачковой тарелки.The objective of the invention is to simplify the design of the contact element of the cap plate, reducing the complexity of its manufacture and improving the overall operation of the cap plate.

Техническая задача решается контактным элементом колпачковой тарелки, включающим паровой патрубок, колпачок, выполненный в виде цилиндрического зубчатого стакана, в котором паровой патрубок раструбом насажен на отбортованное вверх отверстие полотна тарелки и закреплен изнутри по торцу отбортовки точечной сваркой, а колпачок закреплен в полотне тарелки средством, выполненным в виде лепестков путем надреза половины ширины перемычек попарно соединенных зубьев на противоположных сторонах колпачка под углом 10-12° так, чтобы конец надреза был внутри щелевого отверстия полотна тарелки, при этом лепестки отогнуты под полотном тарелки под углом до 90°.The technical problem is solved by the contact element of the cap plate, including a steam nozzle, a cap made in the form of a cylindrical gear cup, in which the steam nozzle is fitted with a socket on the flanged up hole of the plate and fixed from the inside at the end of the flanging by spot welding, and the cap is fixed in the plate of the plate with made in the form of petals by notching half the width of the jumpers of pairwise connected teeth on opposite sides of the cap at an angle of 10-12 ° so that the end of the notch was inside the slotted hole of the plate cloth, while the petals were bent under the plate cloth at an angle of up to 90 °.

Решение технической задачи позволит упростить конструкцию контактного элемента колпачковой тарелки за счет исключения закрепления парового патрубка по всему периметру отбортовки отверстия полотна тарелки и закрепления колпачка с полотном тарелки многоугольной фигурной скобой, что позволит снизить трудоемкость его изготовления, а также улучшить в целом работу колпачковой тарелки за счет полностью открытого проходного сечения парового патрубка в процессе барботажа и предотвращения люфта колпачка, ведущего к разбалансировке и вылету его из гнезда крепления.The solution to the technical problem will simplify the design of the contact element of the cap plate by eliminating the fastening of the steam nozzle along the entire perimeter of the flanging of the hole of the plate of the plate and fixing the cap with the plate of the plate with a polygonal brace, which will reduce the complexity of its manufacture, as well as improve the overall operation of the cap plate due to fully open bore of the steam nozzle during bubbling and prevention of backlash of the cap leading to unbalance and departure from his mount socket.

Контактный элемент колпачковой тарелки включает паровой патрубок 1, колпачок 2, выполненный в виде цилиндрического зубчатого стакана, в котором паровой патрубок 1 раструбом насажен на отбортованное вверх отверстие полотна тарелки 3 и закреплен изнутри по торцу отбортовки точечной сваркой 4. Колпачок закреплен в полотне тарелки средством, выполненным в виде лепестков 6 из перемычек 5 попарно соединенных зубьев на противоположных сторонах колпачка 2, высота перемычек составляет 4-5 толщины полотна тарелки. Надрез половины ширины перемычки под углом 10-12° осуществляют так, чтобы конец надреза был внутри щелевого отверстия 7 полотна тарелки 3. Лепестки 6 под полотном тарелки отогнуты под углом до 90°, см. Фиг.1, 2, 3, 4.The contact element of the cap plate includes a steam pipe 1, a cap 2 made in the form of a cylindrical gear cup, in which the steam pipe 1 is fitted with a socket on the flanged up hole of the plate 3 and is fixed from the inside at the end of the flange by spot welding 4. The cap is fixed in the plate with a tool, made in the form of petals 6 of the jumpers 5 of pairwise connected teeth on opposite sides of the cap 2, the height of the jumpers is 4-5 thickness of the plate. An incision of half the width of the lintel at an angle of 10-12 ° is carried out so that the end of the incision is inside the slotted hole 7 of the plate 3. The petals 6 under the plate are bent at an angle of 90 °, see Figs. 1, 2, 3, 4.

На отбортованные вверх отверстия полотна тарелки 3 раструбом насаживают паровые патрубки 1 и закрепляют изнутри по торцу отбортовки точечной сваркой 4, далее монтируют к тарелке колпачок 2, выполненный в виде цилиндрического зубчатого стакана, который закрепляют на полотне средством, выполненным в виде лепестков 6 путем надреза половины ширины перемычки 5, высота перемычек составляет 4-5 толщины полотна тарелки, Надрез половины ширины перемычки под углом 10-12 осуществляют так, чтобы конец надреза был внутри щелевого отверстия 7 полотна тарелки 3. Лепестки 6 под полотном тарелки отогнуты под углом до 90°.Steam pipes 1 are mounted on the flanged up holes of the plate plate 3 with a socket and fixed from the inside along the flange end by spot welding 4, then the cap 2, made in the form of a cylindrical gear cup, is mounted to the plate, which is fixed on the canvas with a tool made in the form of petals 6 by half notching the width of the jumper 5, the height of the jumpers is 4-5 the thickness of the plate, An incision of half the width of the jumper at an angle of 10-12 is carried out so that the end of the notch was inside the slotted hole 7 of the plate ki 3. Petals 6 bent under the blade plate at an angle of up to 90 °.

В вертикальном корпусе тепломассообменного колонного аппарата устанавливают одну над другой колпачковые тарелки, имеющие один или несколько переливных патрубков. С верха тепломассообменного колонного аппарата подают жидкость, которая перетекает с одной колпачковой тарелки на другую, сверху вниз по переливным патрубкам. При этом уровень жидкости на тарелке должен быть выше уровня прорезей зубьев колпачка, но ниже верхнего торца парового патрубка. Газ (либо пар) направляют с низа колонного аппарата вверх, он проходит через паровые патрубки 1, дробится зубьями контактных элементов и барботирует через слой жидкости на тарелке. При этом происходит тепломассообмен между газом (либо паром) и жидкостью.In the vertical casing of the heat and mass transfer column apparatus, cap plates having one or more overflow nozzles are installed one above the other. From the top of the heat and mass transfer column apparatus, liquid is supplied, which flows from one cap plate to another, from top to bottom along overflow pipes. In this case, the liquid level on the plate should be higher than the level of the slots of the teeth of the cap, but below the upper end of the steam nozzle. Gas (or steam) is directed upward from the bottom of the column apparatus, it passes through the steam nozzles 1, is crushed by the teeth of the contact elements and sparges through a layer of liquid on the plate. In this case, heat and mass transfer occurs between the gas (or steam) and the liquid.

В заявляемом контактном элементе колпачковой тарелки полностью открыто проходное сечение парового патрубка, так как патрубок раструбом насажен на отбортованное вверх отверстие полотна тарелки и закреплен изнутри по торцу отбортовки точечной сваркой. Средство, с помощью которого закрепляют колпачок, предотвращает разбалансировку и вылет его из гнезда крепления. Как показали испытания, конструкция контактного элемента надежна.In the inventive contact element of the cap plate, the passage section of the steam nozzle is completely open, since the nozzle is fitted with a socket on the flanged up hole of the plate cloth and is fixed from the inside at the end of the flange by spot welding. The means by which the cap is secured prevents unbalancing and flying out of the attachment socket. As tests have shown, the design of the contact element is reliable.

Таким образом, совокупность признаков заявляемого объекта позволяет упростить конструкцию контактного элемента колпачковой тарелки, снизить трудоемкость его изготовления, увеличить надежность конструкции и улучшить в целом работу колпачковой тарелки.Thus, the combination of features of the claimed object allows us to simplify the design of the contact element of the cap plate, reduce the complexity of its manufacture, increase the reliability of the design and improve the overall operation of the cap plate.

Claims (1)

Контактный элемент колпачковой тарелки, включающий паровой патрубок, колпачок, выполненный в виде цилиндрического зубчатого стакана, отличающийся тем, что паровой патрубок раструбом насажен на отбортованное вверх отверстие полотна тарелки и закреплен изнутри по торцу отбортовки точечной сваркой, а колпачок закреплен в полотне тарелки средством, выполненным в виде лепестков, путем надреза половины ширины перемычек попарно соединенных зубьев на противоположных сторонах колпачка под углом 10-12° так, чтобы конец надреза был внутри щелевого отверстия полотна тарелки, при этом лепестки отогнуты под полотном тарелки под углом до 90°. The contact element of the cap plate, including a steam nozzle, a cap made in the form of a cylindrical gear cup, characterized in that the steam nozzle is fitted with a socket on the flanged up hole of the plate cloth and is fixed from the inside at the end of the flange by spot welding, and the cap is fixed in the plate cloth by means made in the form of petals, by notching half the width of the jumpers of pairwise connected teeth on opposite sides of the cap at an angle of 10-12 ° so that the end of the notch is crevice inside holes on the web plate, wherein the blade pitch bent at an angle to the dish 90 °.

Images