БАРБОТАЖНАЯ ТАРЕЛКА

Полезная модель относится к конструкциям массообменных тарелок для систем газ (пар) - жидкость, предназначенных для процессов абсорбции, ректификации и может найти применение в пищевой, самогонной, химической, нефтехимической и других смежных отраслях промышленности.
Известна КОЛПАЧКОВАЯ ТАРЕЛКА по патенту на изобретение RU №2602113, (опубликовано: 10.11.2016 Бюл. №31). Колпачковая тарелка состоит из основания в форме диска, барботажных колпачков, выполненных в виде цилиндрических или конических стаканов с прорезями в их нижней части, переливных труб и гидрозатвора. На колпачках выполнены расположенные в горизонтальной плоскости пластинчатые ребра, причем ребра соседних колпачков перекрывают друг друга и расположены в различных плоскостях, образуя при взаимном перекрытии лабиринтные ходы для обрабатываемого в аппарате продукта, а ребра соседних колпачков не касаются поверхностей других колпачков. Каждый колпачок тарелки имеет по крайней мере одно пластинчатое ребро, выполненное в виде кольца или шестигранника, насаженного через его центральное отверстие на стакан колпачка, причем диаметр центрального отверстия кольца соответствует внешнему диаметру стакана колпачка в месте его закрепления на колпачке, а внешний диаметр кольца не превышает расстояния до соседнего контактного элемента колпачковой тарелки.
Недостатком является низкая степень очистки паров.
Известна КОЛОННА РЕКТИФИКАЦИОННАЯ С КОЛПАЧКОВЫМИ ТАРЕЛКАМИ по патенту на изобретение RU №2472565 (МПК B01D 3/16, опубликовано: 20.01.2013 Бюл. №2). Колонна ректификационная, включающая корпус с технологическими штуцерами, тарелки с паровыми и переливными патрубками, а также регулируемые по высоте барботажные колпачки, отличающаяся тем, что верхний конец каждого переливного патрубка закреплен в тарелке с возможностью осевого перемещения патрубка относительно последней, а его нижний конец снабжен тарельчатым перфорированным диском, а также стаканом концентричным переливному патрубку и образующим с ним гидрозатвор.
Недостатком является низкая степень очистки паров.
Наиболее близким техническим решением является тарелка колпачковая колонных аппаратов (ТАРЕЛКИ КОЛПАЧКОВЫЕ СТАЛЬНЫХ КОЛОННЫХ АППАРАТОВ. ПАРАМЕТРЫ, КОНСТРУКЦИЯ И РАЗМЕРЫ (ОСТ 26-01-66-86)). Тарелка колпачковая состоит из: основание тарелки; перегородка сливная; перегородка переливная; патрубок сливной; патрубок паровой; щиток; кольцо прижимное; кольцо; фиксатор; скоба; ручка; отбойник; стойка опорная; шпилька специальная; скоба крепежная; болт специальный; шнур АС 10 ГОСТ 5152-84; колпачок по ГОСТ 9634-81; гайка по ГОСТ 5915-70; шайба по ГОСТ 11371-78.
Недостатком является низкая степень очистки паров.
Задачей технического решения является повышение степени очистки паров. Также обеспечивается снижение материалоемкости и улучшение удобства в обслуживании.
Повышение степени очистки достигается за счет того, что барботажная тарелка, содержащая основание тарелки, переливной стержень, колпачок, выполненный в виде цилиндра с прорезями в их нижней части, по полезной модели, основание имеет углубление и опорную кромку в верхней части, в верхней части углубления основания выполнены прорези, и в дне основания выполнено отверстие, в котором расположен переливной стержень, с наружной стороны основания тарелки, скрывая выступающий конец стержня, установлен колпачок, в стержне выполнены отверстия, обеспечивающие при достижении жидкостью в тарелке заданного уровня ее слив через внутреннюю полость колпачка, прорези колпачка расположены выше уровня нижнего отверстия переливного стержня, тарелка дополнена вставкой, выполненной в виде отрезка трубы, вставка, установлена внутри основания с зазором между их стенками и имеют опорную кромку, которая опирается на опорную кромку основания, на вставке со стороны противоположной опорной кромки выполнены прорези, прорези вставки расположены ниже уровня прорезей в основании тарелки.
Прорези вставки могут быть выполнены с образованием замкнутого гребня на конце отрезка трубы.
Прорези равномерно распределены по поперечному сечению отрезка трубы и ширина прорези равна расстоянию между двумя соседними прорезями.
Количество и форма прорезей основания тарелки рассчитано таким образом, чтобы добиться максимальной пропускной способности пара при сохранении конструкционной прочности.
Количество прорезей вставки и их частота выбраны для создания максимально возможного количества мелких струек пара.
Все элементы барботажной тарелки изготавливаются из меди или нержавеющей стали.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 представлен общий вид устройства;
на фиг. 2 представлен общий вид устройства в разрезе.
На рисунках выполнены следующие обозначения:
1 - основание тарелки;
2 - вставка;
3 - переливной стержень;
4 - колпачок;
5 - винт.
Барботажная тарелка собирается следующим образом. В отверстие, расположенное на дне основания тарелки 1, устанавливается переливной стержень 2, с наружной стороны основания тарелки 1 на переливной стержень 2 одевается колпачок 4, колпачок имеет отверстие для фиксирующего винта, переливной стержень фиксируется винтом 5. В основание тарелки 1 устанавливается вставка 2.
Барботажная тарелка работает следующим образом. Газ и захваченные им частички жидкости движутся снизу вверх. Происходит закипание жидкости и выделения смеси паров. Они проходят через прорези основания 1 барботажной тарелки, где благодаря наличию вставки 2 в виде отрезка трубы с прорезями происходит разделение потока пара на много мелких потоков, которые лучше взаимодействуют с флегмой, которая копиться на переливном стержне 3 и идет барботаж, при этом повышается степень очистки паров. Переливной колпачок позволяет поддерживать уровень флегмы, и через него сливаются излишки флегмы.
Экспериментальным путем установлено, что количество установленных барботажных тарелок в ректификационной колонне позволяет добиваться повышения степени очистки получаемого дистиллята.
Полезная модель обеспечивает повышение степени очистки паров. Также обеспечивается снижение материалоемкости и улучшение удобства в обслуживании.