RU90349U1 - VITAL VALVE PLATE - Google Patents

Abstract

1. Ситчато-клапанная тарелка, содержащая распределительную и переливную планки, приемный и сливной карманы и горизонтальное перфорированное полотно, на котором установлены перфорированные клапаны с разновеликими ножками, при этом длинные ножки каждого клапана установлены со стороны сливного кармана, а свободное сечение клапанов меньше свободного сечения полотна, отличающаяся тем, что свободное сечение клапана в зоне, приближенной к длинным ножкам, больше свободного сечения клапана, приближенного к коротким ножкам. ! 2. Ситчато-клапанная тарелка по п.1, отличающаяся тем, что клапан в зоне, приближенной к коротким ножкам, выполнен глухим.1. A sieve-valve plate containing distribution and overflow slats, receiving and drain pockets and a horizontal perforated sheet on which perforated valves with different-sized legs are installed, while the long legs of each valve are installed on the side of the drain pocket, and the free section of the valves is smaller than the free section web, characterized in that the free cross section of the valve in the zone close to the long legs is larger than the free cross section of the valve close to the short legs. ! 2. The sieve-valve plate according to claim 1, characterized in that the valve in the zone close to the short legs is blind.

Description

Полезная модель относится к контактным устройствам тарельчатого типа и может быть использована для процессов тепломассообмена в нефтяной, газовой, химической отраслях промышленности.The utility model relates to disk-type contact devices and can be used for heat and mass transfer processes in the oil, gas, and chemical industries.

Известна клапанная тарелка (авторское свидетельство №424574, МПК В01Д, опуб. 25.04.74 г., ОБ №15), содержащая основание с установленными на нем трапециевидными клапанами, обращенными меньшим основанием в сторону сливной перегородки.Known valve plate (certificate of authorship No. 424574, IPC V01D, publ. 04/25/74, OB No. 15), containing a base with trapezoidal valves installed on it, facing a smaller base towards the drain partition.

Общим признаком известной тарелки с предлагаемой является наличие полотна с установленными на нем клапанами.A common feature of the known plates with the proposed is the presence of a canvas with valves installed on it.

Недостатком известного устройства является то, что при малых нагрузках по газу (пару) газ проходит через клапан неравномерным потоком с малой скоростью, при этом преимущественно поднимается часть клапана с меньшим основанием, что приводит к прямоточному и перекрестноточному режиму взаимодействия фаз, хотя ускорение жидкости и увеличение производительности при этом не требуется. В результате эффективность массообмена снижается из-за наличия прямоточного режима взаимодействия фаз.A disadvantage of the known device is that at low gas (vapor) loads, the gas passes through the valve in an uneven flow at a low speed, while part of the valve mainly rises with a smaller base, which leads to a direct-flow and cross-flow mode of phase interaction, although the acceleration of the liquid and increase performance is not required. As a result, the efficiency of mass transfer is reduced due to the presence of a direct-flow mode of phase interaction.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой полезной модели является ситчато-клапанная тарелка (свидетельство на полезную модель №10591, МПК⁶ B01Д 3/22, 3/30, опуб. 16.08.1999, ОБ №8), состоящая из горизонтального перфорированного полотна, над которым установлены перфорированные клапаны с разновеликими ножками, при этом отверстия клапанов смещены относительно отверстий полотна, а диаметр отверстий клапанов меньше диаметра отверстий полотна тарелки.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed utility model is a sieve-valve plate (utility model certificate No. 10591, IPC ⁶ B01D 3/22, 3/30, publ. 16.08.1999, OB No. 8), consisting of horizontal perforated fabric, on which perforated valves with different-sized legs are installed, while the valve openings are offset relative to the web openings, and the diameter of the valve openings is smaller than the diameter of the plate web openings.

Общими признаками известного и предлагаемого устройств являются:Common features of the known and proposed devices are:

- распределительная и переливная планки;- distribution and overflow bars;

- приемный и сливной карманы,- front and drain pockets,

- горизонтальное перфорированное полотно;- horizontal perforated canvas;

- установленные на полотне перфорированные клапаны с разновеликими ножками;- perforated valves mounted on the canvas with different-sized legs;

- свободное сечение клапанов меньше свободного сечения полотна. - the free section of the valves is less than the free section of the web.

Недостатком известного устройства является узкий диапазон эффективной работы тарелки. Этот недостаток известной конструкции обусловлен тем, что клапаны тарелки недостаточно эффективно работают при малых нагрузках по газу, когда по технологическим условиям не требуется высокая производительность по газу. При данных условиях осуществляется перекрестноточный и прямоточный режим взаимодействия фаз на участках контактного полотна, расположенных под клапанами, и на прилегающих к клапанам участках, при этом барботажный слой на тарелке мал, так как не происходит активного вспенивания жидкости потоком газа. В результате, при малых нагрузках по газу известная конструкция тарелки не обеспечивает ее эффективной работы, и, следовательно, тарелка работает эффективно только при умеренных и больших нагрузках по газу (пару).A disadvantage of the known device is a narrow range of effective operation of the plate. This disadvantage of the known design is due to the fact that the plate valves do not work efficiently at low gas loads, when the process conditions do not require high gas performance. Under these conditions, a cross-flow and direct-flow mode of phase interaction is carried out on sections of the contact sheet located under the valves and on areas adjacent to the valves, while the bubbling layer on the plate is small, since there is no active foaming of the liquid by the gas flow. As a result, at low gas loads, the known plate design does not ensure its effective operation, and, therefore, the plate only works effectively at moderate and high gas loads (steam).

Техническая задача заключается в достижении высокой эффективности тепломассообмена и расширении диапазона эффективной работы.The technical problem is to achieve high efficiency of heat and mass transfer and expanding the range of efficient operation.

Поставленная задача достигается тем, что в ситчато-клапанной тарелке, содержащей распределительную и переливную планки, приемный и сливной карманы и горизонтальное перфорированное полотно, на котором установлены перфорированные клапаны с разновеликими ножками, при этом свободное сечение клапанов меньше свободного сечения полотна, новым является то, что свободное сечение клапана в зоне, приближенной к длинным ножкам, больше свободного сечения клапана, приближенного к коротким ножкам.The problem is achieved in that in a sieve-valve plate containing distribution and overflow slats, receiving and drain pockets and a horizontal perforated sheet on which perforated valves with different-sized legs are installed, while the free section of the valves is less than the free section of the sheet, new is that the free section of the valve in the zone close to the long legs is larger than the free section of the valve close to the short legs.

Кроме того, клапан в зоне, приближенной к коротким ножкам, выполнен глухим.In addition, the valve in the area close to the short legs is made deaf.

Выполнение свободного сечения клапана в зоне, приближенной к длинным ножкам, большим свободного сечения клапана в зоне, приближенной к коротким ножкам, позволяет обеспечить эффективную работу тарелки при малых нагрузках по газу. Предлагаемое конструктивное выполнение клапанов способствует подъему клапанов в сторону, противоположную току жидкости на полотне, за счет чего организуется тепломассообмен в режиме противотока и увеличивается эффективность тарелки при малых нагрузках по газу.The implementation of the free section of the valve in the area close to the long legs, large free section of the valve in the area close to the short legs, allows for efficient operation of the plate at low gas loads. The proposed design of the valves contributes to the lifting of the valves in the direction opposite to the fluid flow on the canvas, due to which heat and mass transfer is organized in countercurrent mode and increases the efficiency of the plate at low gas loads.

На фиг.1 представлен общий вид ситчато-клапанной тарелки, при максимальной нагрузке по газу (пару), на фиг.2 - то же, при малых нагрузках по газу (пару), на фиг.3 и 4 - вид сверху клапана, установленного на участок полотна тарелки.Figure 1 presents a General view of the sieve-valve plate, with a maximum gas load (steam), figure 2 is the same, at low gas loads (steam), figure 3 and 4 is a top view of the valve installed on the plate section of the plate.

Ситчато-клапанная тарелка содержит распределительную 1 и переливную 2 планки, приемный 3 и сливной 4 карманы и горизонтальное перфорированное полотно 5. На полотне 5 установлены перфорированные клапаны 6 с разновеликими ножками: длинными ножками 7 и короткими ножками 8. Свободное сечение клапанов 6 меньше свободного сечения полотна 5. Длинные ножки 7 клапанов 6 ориентированы в сторону переливной планки 2, а короткие ножки 8 ориентированы в сторону распределительной планки 1. Свободное сечение клапана 6 в зоне, приближенной к длинным ножкам 7, больше свободного сечения клапана, приближенного к коротким ножкам 8. Это достигнуто за счет выполнения отверстий 9 на клапане в зоне, приближенной к длинным ножкам 7, большего диаметра, чем отверстия на клапане в зоне, приближенной к коротким ножкам 8. Полотно 5 тарелки снабжено отверстиями 10.The sieve-valve plate contains distribution 1 and overflow 2 slats, receiving 3 and drain 4 pockets and a horizontal perforated sheet 5. Perforated valves 6 with different legs are installed on the sheet 5: long legs 7 and short legs 8. The free section of the valves 6 is less than the free section canvas 5. Long legs 7 of the valve 6 are oriented towards the overflow bar 2, and the short legs 8 are oriented towards the distribution bar 1. The free section of the valve 6 in the area close to the long legs 7, pain more than the free cross section of the valve close to the short legs 8. This is achieved by making holes 9 on the valve in the zone close to the long legs 7, of a larger diameter than the holes on the valve in the zone close to the short legs 8. The plate 5 has holes 10.

В предлагаемом варианте выполнения клапана последний в зоне, приближенной к коротким ножкам 8, выполнен глухим.In the proposed embodiment, the valve last in the area close to the short legs 8, is made deaf.

Тарелка работает следующим образом. Жидкость из приемного кармана 3 поступает на полотно 5 тарелки. Газ проходит через отверстия 10 в полотне 5, затем проходит через слой жидкости, в результате чего образуется барботажный слой на контактном полотне 5. Затем газ уходит на вышележащую тарелку, а жидкость поступает в сливной карман 4. При этом при малых и умеренных нагрузках по газу (пару) газ, проходящий через отверстия 10 полотна 5 под клапанами 6 приподнимает их в сторону, противоположную току жидкости на тарелке, т.е. поднимается сторона клапана 6 с малым свободным сечением, за счет чего на полотне 5 возникает режим противотока, и, следовательно, улучшается массообмен. Это происходит за счет того, что газ, выходящий из отверстий 10 полотна 5, расположенных под клапаном 6 вблизи длинных ножек 7, проходит через отверстия 9 в клапане, из-за чего часть клапана с длинными ножками практически не поднимается. Газ, выходящий из отверстий полотна 5, расположенных под клапаном 6 вблизи коротких ножек 8, поднимает за счет своей кинетической энергии часть клапана с малым свободным сечением и приобретает направление движения, противоположное движению жидкости на тарелке, так как свободного сечения в этой части клапана 6 недостаточно для беспрепятственного прохода газа через отверстия 9 в клапане. Таким образом, увеличивается доля противоточного взаимодействия фаз на полотне 5 тарелки при малых нагрузках по газу, что увеличивает эффективность тепломассообмена и диапазон эффективной работы. При больших нагрузках по газу скорость и кинетическая энергия газа, выходящего из отверстий 10 под клапанами 6, настолько велика, что он поднимает клапан 6 до упора и приобретает направление течения жидкости на полотне 5 независимо от расположения перфорации на клапане.The plate works as follows. The liquid from the receiving pocket 3 enters the canvas 5 plates. Gas passes through holes 10 in the web 5, then passes through a liquid layer, resulting in a bubble layer on the contact web 5. Then the gas goes to the overlying plate, and the liquid enters the drain pocket 4. At the same time, with small to moderate gas loads (steam) gas passing through the holes 10 of the web 5 under the valves 6 raises them in the direction opposite to the fluid flow on the plate, i.e. the side of the valve 6 with a small free section rises, due to which a counterflow mode arises on the web 5, and, consequently, mass transfer is improved. This is due to the fact that the gas leaving the holes 10 of the web 5, located under the valve 6 near the long legs 7, passes through the holes 9 in the valve, due to which a part of the valve with long legs practically does not rise. The gas leaving the openings of the web 5 located under the valve 6 near the short legs 8 raises, due to its kinetic energy, a part of the valve with a small free section and acquires the direction of movement opposite to the movement of the liquid on the plate, since the free section in this part of the valve 6 is not enough for unhindered passage of gas through the holes 9 in the valve. Thus, the proportion of countercurrent phase interaction on the plate 5 of the plate increases at low gas loads, which increases the efficiency of heat and mass transfer and the range of effective work. At high gas loads, the speed and kinetic energy of the gas exiting the holes 10 under the valves 6 is so great that it raises the valve 6 to the stop and acquires the direction of fluid flow on the canvas 5, regardless of the location of the perforation on the valve.

Claims (2)

1. Ситчато-клапанная тарелка, содержащая распределительную и переливную планки, приемный и сливной карманы и горизонтальное перфорированное полотно, на котором установлены перфорированные клапаны с разновеликими ножками, при этом длинные ножки каждого клапана установлены со стороны сливного кармана, а свободное сечение клапанов меньше свободного сечения полотна, отличающаяся тем, что свободное сечение клапана в зоне, приближенной к длинным ножкам, больше свободного сечения клапана, приближенного к коротким ножкам.1. A sieve-valve plate containing distribution and overflow slats, receiving and drain pockets and a horizontal perforated sheet on which perforated valves with different-sized legs are installed, while the long legs of each valve are installed on the side of the drain pocket, and the free section of the valves is smaller than the free section web, characterized in that the free cross section of the valve in the zone close to the long legs is larger than the free cross section of the valve close to the short legs. 2. Ситчато-клапанная тарелка по п.1, отличающаяся тем, что клапан в зоне, приближенной к коротким ножкам, выполнен глухим.

2. The sieve-valve plate according to claim 1, characterized in that the valve in the zone close to the short legs is deaf.