КОНТАКТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ КЛАПАННОЙ ТАРЕЛКИ И СПОСОБ МОНТАЖА КОНТАКТНОГО ЭЛЕМЕНТА
CONTACT ELEMENT OF VALVE DISC AND METHOD TO INSTALL CONTACT ELEMENT

Изобретение относится к конструкциям контактных устройств для ректификационных и абсорбционных аппаратов и может найти применение в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и газовой промышленности.
Известны контактные элементы клапанной тарелки, которые различаются между собой по форме и конструкции, например круглые в виде диска, трапецеидальные, прямоугольные, треугольные, с направляющими ножками с лапками, с разным количеством направляющих ножек и разной длины, см. Александров И.А. «Ректификационные и абсорбционные аппараты». М.: Химия, 1971, с.107.
Всем этим контактным элементам присущи недостатки: они трудоемки и нетехнологичны при монтаже в полотно тарелки. Для введения ножек клапана в отверстие тарелки необходимо изгибать, перегибать ножки с ограничителями подъема, затем обратно разгибать в нужное положение, в результате трудно добиться качественного монтажа, предотвращающего застопоривание клапанов в полотне тарелки или выпадение их из полотна.
Известен контактный элемент клапанной тарелки с дисковым клапаном, содержащий три вертикальные направляющие ножки, смещенные относительно друг друга на угол 120° и снабженные фиксированными ограничителями подъема, см. SU Авторское свидетельство №169061, МПК B01D 3/30, 1965.
Недостатком известного контактного устройства является некачественный монтаж клапанов в полотне тарелки в связи с необходимостью перегиба ножек с ограничителями подъема к центру диска для введения в отверстия полотна тарелки и обратного разгиба ножек. Разгибать вертикально ножки обратно на прежнее положение трудно, что приводит к застопориванию клапанов в полотне тарелки или выпадению их из полотна.
Указанный объект принят в качестве прототипа.
Задачей изобретения является создание контактного элемента клапанной тарелки, позволяющего уменьшить трудоемкость и улучшить качество монтажа в полотно тарелки с обеспечением устойчивой ее работы.
Техническая задача решается контактным элементом клапанной тарелки, включающим клапан с вертикально направленными ножками, снабженными ограничителями подъема, в котором клапан имеет две ножки, а ограничители подъема выполнены в виде симметричных лапок, при этом в зоне соединения лапок с ножками, в углах сгиба, поперечное соединение лапок и ножек уменьшено на ¼ их ширины, а длина лапок L в развернутом виде составляет (0,7÷0,8)·D, где D - диаметр или ширина отверстия на полотне тарелки, причем лапки ножек изогнуты в горизонтальной плоскости на угол 110-120° между лапками, при этом на одной из ножек лапки изогнуты к центру клапана, а на другой - от центра.
Техническая задача решается также способом монтажа контактного элемента, включающим введение контактного элемента в отверстие полотна тарелки, отличающимся тем, что после введения контактного элемента в отверстие полотна тарелки лапки ножки, изогнутые к центру клапана, изгибают в горизонтальной плоскости в направлении от центра с углом 110-120° между лапками, а высоту подъема клапана регулируют длиной ножек путем изгиба лапок в вертикальной плоскости на угол до 90°.
Решение технической задачи позволяет создать контактный элемент клапанной тарелки, позволяющий уменьшить трудоемкость и улучшить качество его монтажа в полотно тарелки, обеспечить устойчивую работу тарелки в результате устранения нарушения технологического процесса из-за застопоривания контактного элемента в полотне или выпадения его из полотна тарелки.
Контактный элемент клапанной тарелки на примере контактного элемента с круглым клапаном, см. фиг.1 и фиг.4 (развертка) включает клапан 1 с двумя вертикальными ножками 2, снабженными ограничителями подъема, ограничители подъема 3 выполнены в виде симметричных лапок, при этом в зоне соединения лапок с ножками, в углах сгиба 4, поперечное соединение лапок и ножек уменьшено на ¼ их ширины, при этом длина лапок L в развернутом виде составляет (0,7-0,8)·D, где D - диаметр или ширина отверстия на полотне тарелки, при этом на одной из ножек лапки изогнуты в горизонтальной плоскости к центру клапана, а на другой - от центра.
После введения контактного элемента в отверстие полотна тарелки лапки ножки, направленные к центру клапана, изгибают в горизонтальной плоскости в направлении от центра с углом 110-120° между лапками, см. фиг.2, где на фиг.1 - контактный элемент до монтажа и фиг.2 - после монтажа, а на фиг.3 показано регулирование высоты подъема клапана длиной ножек путем изгиба лапок в вертикальной плоскости на угол до 90°.
В вертикальном корпусе тепломассообменного колонного аппарата устанавливают одну над другой клапанные тарелки, выполненные в виде горизонтального листа и имеющие один или несколько переливных патрубков. В отверстия клапанных тарелок монтируют контактные элементы, например круглые или прямоугольные клапаны с двумя вертикальными ножками. Лапки ножки, направленные в горизонтальной плоскости к центру клапана с углом 110-120° между лапками, изгибают под тем же углом между лапками ножек в противоположном направлении, т.е. от центра. Высоту подъема клапана регулируют длиной ножек путем изгиба лапок в вертикальной плоскости на угол до 90°.
С верха тепломассообменного колонного аппарата подают жидкость, которая перетекает с одной клапанной тарелки на другую, сверху вниз по переливным патрубкам. Газ (либо пар) направляют с низа аппарата вверх, при этом, поднимаясь по колонному аппарату, газ (либо пар) приподнимает контактные элементы, вмонтированные в полотна тарелок, и барботирует через слой жидкости. При этом происходит тепломассообмен между газом (либо паром) и жидкостью.
Указанное конструктивное решение придает универсальность контактному элементу и обеспечивает качественный монтаж в полотно тарелки. Отпадает необходимость выполнения вертикальных ножек разной длины за счет разного изгиба лапок ножек в вертикальной плоскости. Контактные элементы с круглыми или прямоугольными клапанами при симметричном и ассиметричном раскрытии клапанов, содержащих две вертикальные ножки с лапками вместо трех ножек с ограничителями подъема по прототипу, упрощают монтаж в полотно тарелки и позволяют экономить материал.
Таким образом, изготовление и использование заявленного контактного элемента клапанной тарелки обеспечивает качественный монтаж в полотно тарелки с уменьшенными трудозатратами и устойчивую работу тарелки, так как отпадает необходимость перегиба самих ножек к центру диска для введения в отверстие тарелки и обратного их разгиба, приводящие к застопориванию контактного элемента в полотне тарелки или выпадению его из отверстия полотна, нарушающих технологический процесс.