КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к контактным устройствам, а именно к конструкциям массобменных колпачковых тарелок для систем газ (пар) - жидкость, предназначенных для процессов абсорбции, ректификации, мокрой очистки газов, и может найти применение в химической, нефтехимической, нефтегазоперерабатывающей и других смежных отраслях промышленности.
Известно контактное устройство, включающее диск с диаметрально расположенными приемным и переливным карманами, снабженными сливными и переливными трубами, паровыми патрубками и колпачками, расположенными на плите тарелки, см. Касаткин А.Г. Основные процессы химической технологии. М. ООО ТИД «Альянс», 2005, с.452.
3
Недостатком известного контактного устройства является сложность конструкции, высокое гидравлическое сопротивление, низкая эффективность тепломассообмена при больших значениях фактора пара f>1,2, a , где w - скорость газа (пара), м/с; ρ - плотность газа (пара), кг/м.
Наиболее близким по технической сущности является контактное устройство, включающее горизонтальное полотно с отверстиями, края которых отогнуты вверх и на которые приварены паровые патрубки, отверстия паровых патрубков перекрыты цилиндрическими колпачками, при этом колпачки жестко соединены резьбовым соединением с патрубками, см. А.С.Тимонин, Основы конструирования и расчета химико-технологического и природоохранного оборудования, Справочник, Издание 2-е, Том 1, Издательство Н.Бочкаревой, г.Калуга, 2002 г., с.638-639.
Недостатками известного контактного устройства является сложность конструктивного выполнения, высокое гидравлическое сопротивление, недостаточно высокая эффективность тепломассообмена при больших значениях фактора пара f>1,2.
Задачей полезной модели является создание контактного устройства упрощенной конструкции, обладающего низким гидравлическим сопротивлением и высокой эффективностью тепломассообмена при больших значениях фактора пара.
Техническая задача решается тем, что контактное устройство, включающее горизонтальное полотно с отверстиями, края которых отогнуты вверх, и каждое отверстие перекрыто колпачком, в котором колпачок выполнен в форме усеченного конуса основанием вниз с просечными окнами у его основания, а перемычки окон закреплены в кольцевых канавках полотна.
Решение технической задачи позволяет упростить конструкцию контактного устройства, снизить гидравлическое сопротивление и повысить эффективность массообмена при больших значениях фактора пара f>1,2.
Контактное устройство, см. Фиг.1 и Фиг.2, содержит горизонтальное полотно 1 с отверстиями 2, отогнутые вверх края 3 отверстий 2, каждое отверстие перекрыто колпачком 4, выполненным в форме усеченного конуса основанием вниз, и с просечными окнами 5 у его основания, а перемычки окон 6 закреплены в кольцевых канавках 7 горизонтального полотна 1, например, контактной сваркой или путем защелкивающего приспособления.
Контактное устройство работает следующим образом:
В вертикальном корпусе тепломассообменного колонного аппарата установлены одно над другим контактные устройства, имеющие один или несколько переливных патрубков и выполненные в виде горизонтальных полотен 1 с отверстиями 2, перекрытыми колпачками 4, установленными в кольцевых канавках 7 горизонтального полотна путем закрепления перемычек 6 окон 5.
С верха тепломассообменного колонного аппарата подают жидкость, которая перетекает с одного контактного устройства (тарелки) на другое сверху вниз по переливным патрубкам и движется по тарелкам в горизонтальном направлении. Газ (либо пар) направляют с низа аппарата вверх, при этом он поступает в отверстия 2 горизонтальных полотен 1 и через просечные окна 5, погруженные в жидкость, барботирует через нее в виде пузырьков или струй. При этом происходит тепломассообмен между газом (либо паром) и жидкостью.
Колпачки контактных устройств, выполненных в форме усеченного конуса основанием вниз, позволяют снизить гидравлическое сопротивление тарелки по газовой (паровой) фазе, и направить пузырьки и струи газа (пара) под углом к вертикали, что смещает зону барботажа ближе к полотну тарелки, снижая брызгоунос и, тем самым, повышает эффективность тепломассообмена даже при высоких значениях фактора пара.
Как показали исследования, предлагаемая конструкция контактного устройства эффективно работает при факторах пара до f=2,5.
Заявляемое контактное устройство может широко использоваться в атмосферных, вакуумных и работающих под избыточным давлением колонных аппаратах для проведения процессов абсорбции, ректификации, мокрой очистки газов и т.п.
Заявляемая конструкция контактного устройства за счет совокупности существенных признаков обеспечивает решение поставленной технической задачи, а именно, упрощает конструкцию контактного устройства, снижает гидравлическое сопротивление и повышает эффективность тепломассообмена при больших значениях фактора пара f>1,2.