SU1130361A1 - Jet-directed contact tray for mass-exchange apparatus - Google Patents

Abstract

СТРУёнАПРАВЛЕННАЯ КОНТАКТНАЯ ТАРЕЛКА ДЛЯ МАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ, содержаща  горизонтальное полотно .с просечными элементаl Ull //////, ми, продольные перегородки, выполненные с окнами с козырьками, наклоненными к полотну один навстречу другому в сторону, противоположную движению жидкости, отличающа с  тем, что, с целью повышени  производительности по газовой фазе путем снижени  уноса жидкости, каждые два смежных козырька соединены таким образом, что лини  их пересечени  образует с плоскостью полотна острый угол, вершина которого направлена по течению жидкости; верхн   часть козырьков отогнута в направлении к полотну и против течени  жидкости, а нижн   часть козырьков отогнута в направлении течени  жидкости по тарелке. ////// Фиг.1STRUCTURED CONTACT PLATE FOR MASS-EXCHANGE MACHINES, containing a horizontal canvas. that, in order to increase gas phase productivity by reducing liquid entrainment, every two adjacent visors are connected in such a way that their intersection line forms an acute angle with the plane of the web, the top of which is correct for fluid flow; the upper part of the canopies is bent in the direction of the web and against the flow of the liquid, and the lower part of the canopies is bent in the direction of the flow of the liquid along the plate. ////// Figure 1

Description

Изобретение относитс  к тепло- и массообменной аппаратуре, используемой преимущественно в химической, нефтехимической и смежных отрасл х промышленности.The invention relates to heat and mass transfer apparatus, used primarily in the chemical, petrochemical and related industries.

Известна струенаправленна  контактна  тарелка дл  массообменных аппаратов. Контактна  тарелка выполнена в виде горизонтального полотна с просечными элементами , включает продольные перегородки, выполненные с окнами с козырьками, наклоненные к полотну навстречу друг другу в сторону, противоположную движению жидкости , приемный карман, сливное устройство 1.A known straightened contact plate for mass exchangers. The contact plate is made in the form of a horizontal blade with notched elements, includes longitudinal partitions, made with windows with canopies, inclined towards the canvas towards each other in the direction opposite to the movement of the liquid, receiving pocket, drain device 1.

Известно, что в результате изменени  направлени  и скорости газожидкостного потока при взаимодействии его с козырьками перегородок происходит турбулизаци  и дополнительное диспергирование жидкой фазы. Этот процесс, а также интенсивное поперечное перемешивание и увеличение пути жидкости по длине тарелки приводит к повышению эффективности массообмена. При больших нагрузках по газовой (паровой ) фазе и сравнительно малых жидкостных нагрузках газожидкостной поток, представл ющий собой капли жидкости, диспергированные газом, приобретает направление под большим углом к полотну тарелки. При этом часть капель жидкости не взаимодействует с козырьками и уноситс  на вышерасположенную тарелку. Уноситс  на вышерасположенную тарелку также часть капель жидкости, которые попадают в зазор между каждыми двум  смежными козырьками через один по их длине, направленными навстречу один другому.It is known that, as a result of a change in the direction and velocity of the gas-liquid flow, when it interacts with the visors of the partitions, turbulization occurs and additional dispersion of the liquid phase occurs. This process, as well as intensive cross-mixing and an increase in the path of the liquid along the length of the plate leads to an increase in the efficiency of mass transfer. At high loads on the gas (vapor) phase and relatively small liquid loads, the gas-liquid flow, which is liquid droplets dispersed by the gas, takes direction at a large angle to the tray web. In this case, part of the liquid droplets does not interact with the visors and is carried away to the upstream plate. A portion of the liquid droplets, which fall into the gap between each two adjacent visors through one along their length, directed towards each other, is also carried to the upstream plate.

Унос жидкости потоком газа резко ограничивает производительность тарелки по газовой фазе при низких жидкостных нагрузках .The liquid entrainment by gas flow sharply limits the gas phase performance of the tray at low liquid loads.

Цель изобретени  - увеличение производительности по газовой фазе путем снижени  уноса жидкости.The purpose of the invention is to increase gas phase productivity by reducing liquid entrainment.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в струенаправленной контактной тарелке дл  массообменных аппаратов каждые два смежных козырька соединены таким образом что лини  их пересечени  образует с плоскостью полотна острый угол, вершина которого направлена по течению жидкости, верхн   часть козырьков отогнута в направлении к полотну и против течени  жидкости, а нижн   часть козырьков отогнута в направлении течени  жидкости по тарелке.The goal is achieved by the fact that in a directional contact plate for mass transfer devices every two adjacent visors are connected in such a way that their intersection line forms an acute angle with the plane of the web, the top of which is directed along the flow of the liquid, the upper part of the peaks is bent in the direction of the canvas and against the flow of the liquid , and the lower part of the visors is bent in the direction of the flow of liquid across the plate.

На фиг. 1 изображена струенаправленна  контактна  тарелка дл  массооб.менных аппаратов; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - аксонометрически изображен узел соединени  двух каждых смежных козырьков .FIG. 1 shows a directional contact plate for mass-transfer apparatus; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 - axonometrically depicted the junction of two two adjacent adjacent visors.

Струенаправленна  контактна  тарелка содержит полотно 1с просечными элементами 2 и переливные устройства 3. Над полотном размещены продольные перфорированHbie перегородки 4. В каждой перегородке 4 с определенным шагом по ее длине выполнены окна 5, оснащенные козырьками 6.The directional contact plate contains a canvas 1c with slotted elements 2 and overflow devices 3. Above the canvas are placed longitudinal perforated Hbie partitions 4. In each partition 4, windows 5 are equipped with peaks 6 in a certain step along its length.

Козырьки 6 каждых двух смежных перегородок 4 через один по их длине наклонены к полотну 1 в сторону, противоположную течению жидкости,и соединены между собой, причем лини  пересечени  их образует с плоскостью полотна 1 острый угол, вершина которого направлена по течению жидкости. Верхн   часть козырьков 6 отогнута в направлении движени  жидкости, а нижн   часть козырьков 6 отогнута в направлении движени  жидкости по тарелке.The peaks 6 of each two adjacent partitions 4 are inclined to the web 1 along the length opposite to the flow of the fluid and interconnected, with the intersection line forming an acute angle with the plane of the web 1, the top of which is directed along the flow of the fluid. The upper part of the peaks 6 is bent in the direction of the movement of the liquid, and the lower part of the peaks 6 is bent in the direction of the movement of the liquid along the plate.

5 Струенаправленна  контактна  тарелка дл  масообменных аппаратов работает следующим образом.5 The jetted contact plate for the mass-exchange apparatus operates as follows.

Газовые струи, поступающие на полотно 1 через просечные элементы 2, диспергируют жидкость, котора  течет из перелив0 ного устройства 3. Образовавша с  газожидкостна  смесь, представл юща  собой капли жидкости, распределенные в газовом потоке, секционируетс  при по.мощи продольных перфорированных перегородок 4.The gas streams entering the web 1 through the perforated elements 2 disperse the liquid that flows from the overflow device 3. The gas-liquid mixture formed, which is liquid droplets distributed in the gas stream, is partitioned by means of longitudinal perforated partitions 4.

5 В результате взаимодействи  газожидкостного потока с козырьками 6 больша  часть жидкости переходит в пленку, движущуюс  по ним. На боковых кромках и нижней отогнутой части козырьков 6 пленка жидкости вновь дробитс  потоком газа, про0 ход щим через окна бив зазоре между нижней отогнутой кромкой козырьков 6 и полотном 1. Получивша с  в результате этого газожидкостна  смесь удар етс  о следующие соединенные между собой козырьки 6. Таким образом достигаетс  увеличение поверхности контакта фаз за счет повтор ющегос  совмещени  струйно-капельного и пленочного режимов взаимодействи  фаз.5 As a result of the interaction of the gas-liquid flow with the peaks 6, most of the liquid passes into the film moving along them. On the lateral edges and the lower bent part of the peaks 6, the liquid film is again crushed by a gas flow passing through the bored windows of the gap between the lower bent edge of the peaks 6 and the web 1. The resulting gas-liquid mixture hits the following interconnected peaks 6. Thus, an increase in the contact surface of the phases is achieved due to the repeated combination of jet-droplet and film modes of phase interaction.

Отгибка верхней и нижней частей козырьков 6 уменьшает свободное сечение дл The bend of the upper and lower parts of the visors 6 reduces the free cross section for

0 движени  газожидкостного потока в вертикальном направлении, что способствует уменьшению уноса жидкости. Наклон козырьков 6 к полотну 1 в сторону, противоположную движению жидкости на тарелке, а также отгибка верхней части козырьков 6 в направлении к полотну 1 и против движени  жидкости способствует тому, что газожидкостный поток прижимаетс  к полотну 1, тем самым уменьша  унос. Этой же цели служит то, что лини  пересечени  двух каж0 дых смежных козырьков 6 через один по их длине образует с плоскостью полотна 1 острый угол, верщина которого направлена по течению жидкости. Отсутствие зазора между каждыми двум  смежными перегородками 4 при пересечении их приводит к то.му,0 movement of the gas-liquid flow in the vertical direction, which contributes to the reduction of liquid entrainment. The inclination of the visors 6 toward the web 1 in the direction opposite to the movement of the liquid on the plate, as well as bending the upper part of the visors 6 towards the web 1 and against the movement of the liquid, promotes that the gas-liquid flow is pressed against the web 1, thereby reducing entrainment. The same purpose is served by the fact that the line of intersection of two adjacent adjacent visors 6 through one along their length forms with the plane of the web 1 an acute angle, the top of which is directed along the flow of the liquid. The absence of a gap between every two adjacent partitions 4 when crossing them leads to the fact that

5 что практически весь газожидкостный поток взаимодействует с козырьками 6 в горизонтальном направлении, отсутствует проскок части газожидкостного потока между каждыми двум  смежными козырьками 6, что уменьшает унос жидкости на вышерасположенную тарелку.5 that almost the entire gas-liquid flow interacts with the visors 6 in the horizontal direction, there is no leakage of a part of the gas-liquid flow between each two adjacent visors 6, which reduces the entrainment of fluid to the upstream plate.

После взаимодействи  фаз они раздел ютс : жидкость стекает в переливное устройство 3, а газ поступает на вышерасположенную тарелку.After the interaction of the phases, they are separated: the liquid flows into the overflow device 3, and the gas enters the upstream plate.

Пример. Изготовлен в лабораторных услови х макетный образец струенаправленной контактной тарелки. Плошадь свободного сечени  полотна 12,6%, ширина канала между перегородками 150 мм, высота перегородок 100 мм, зазор между нижней кромкой перегородок и полотном 25 мм, угол отгибки козырьков в горизонтальной плоскости 25°, вертикальной плоскости (угол между плоскостью полотна и козырьком, направленный против движени  жидкости)Example. A prototype of a directional contact plate was made in the laboratory. The area of the free section of the web is 12.6%, the width of the channel between the partitions is 150 mm, the height of the partitions is 100 mm, the gap between the lower edge of the partitions and the web is 25 mm, the bending angle of the visors in the horizontal plane is 25 °, the vertical plane (the angle between the plane of the web and the visor, anti-fluid movement)

75°, верхн   и нижн   части козырьков отогнуты параллельно полотну тарелки.75 °, the upper and lower parts of the visors are bent parallel to the canvas of the plate.

Предлагаема  конструкци  струенаправленной контактной тарелки дл  массообменных аппаратов позвол ет увеличить по сравнению с известной производительность по газовой фазе за счет снижени  уноса жидкости вследствие того, что отсутствует зазор между каждыми двум  смежными перегородка.ми, козырьки наклонены к плоскости полотна и навстречу движению жидкости , лини  пересечени  каждых двух смежных перегородок образует с плоскостью полотна угол, вершина которого направлена по течению жидкости, верхн   часть козырьков отогнута в направлении к полотну и против движени  жидкости, а нижн   часть козырьков отогнута в направлении движени  жидкости по тарелке.The proposed design of a directional contact plate for mass exchangers allows to increase the gas phase performance compared to the known one by reducing the entrainment of liquid due to the fact that there is no gap between every two adjacent walls. every two adjacent partitions form an angle with the plane of the web, the top of which is directed along the flow of the liquid, the upper part of the canopies is bent in the direction lenii to the web and against the fluid motion and the lower part of the visor is folded in the direction of movement of the liquid across the tray.

АBUT

Claims (1)

СТРУЁНАПРАВЛЕННАЯ КОНТАКТНАЯ ТАРЕЛКА ДЛЯ МАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ, содержащая горизонтальное полотно с просечными элемента- ми, продольные перегородки, выполненные с окнами с козырьками, наклоненными к полотну один навстречу другому в сторону, противоположную движению жидкости, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности по газовой фазе путем снижения уноса жидкости, каждые два смежных козырька соединены таким образом, что линия их пересечения образует с плоскостью полотна острый угол, вершина которого направлена по течению жидкости; верхняя часть козырьков отогнута в направлении к полотну и против течения жидкости, а нижняя часть козырьков отогнута в направлении течения жидкости по тарелке.STRIP-DIRECTED CONTACT PLATE FOR MASS-EXCHANGE APPLIANCES, containing a horizontal web with perforated elements, longitudinal partitions made with windows with visors tilted to the web one side to the other, opposite to the fluid movement, characterized in that, in order to increase productivity in the gas phase by reducing fluid entrainment, every two adjacent visors are connected in such a way that the line of their intersection forms an acute angle with the plane of the canvas, the apex of which is directed along reading fluid; the upper part of the visors is bent towards the canvas and against the flow of liquid, and the lower part of the visors is bent in the direction of flow of the liquid on the plate. Фиг. 1FIG. 1