Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 [ 68 ] 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101

9.1.8. тепломассообменная тарелка Краткое описание

Предложенная тепломассообменная тарелка (рис. 9.8) предназначена для использования в процессах тепломасообме-на в системе газ - жидкость.

Тарелка содержит плато 1, на котором расположены рядами контактные элементы, выполненные в виде отверстий 2 в плато 1, каждое из которых снабжено просечкой 3, отогнутой под плато 1 и имеющей дополнительный отгиб 4 в сторону плато 1 с образованием с одной из кромок отверстия 2 щели 5 для прохода газовой фазы. Контактные элементы расположены так, что расстояние в плато между близлежащими передними кромками просечек 3 контактных элементов смежных рядов равно

l = 1,48...1,66(t - b), м,

где t - расстояние между продольными осями контактных элементов смежных рядов, м; b - ширина просечки контактного элемента, м.

Для рационального размещения контактных элементов в смежных рядах принимается, что они должны быть расположены таким образом, чтобы контакт между газожидкостными струями, истекающими из-под близлежащих просечек смежных рядов, проходил по их границам. В этом случае на границах струй обеспечивается большая разность скоростей потоков, возникают высокие касательные напряжения и происходит интенсивное дробление фаз. При этом предотвращается нежелательное лобовое столкновение струй.

Чтобы решить поставленную задачу, необходимо знать угол раскрытия струи, истекающей из-под просечки контактного элемента. Для этого провели исследования характера истечения газовой струи из-под просечки единичного контактного элемента. Исследованные контактные элементы имели размер отверстия 20x33 мм, 30x50 мм, 40x66 мм. Углы отгиба просечки под плато и дополнительного отгиба принимались равными и составляли 15, 30 и 45°. На основании обработки экспериментальных данных получено, что внешняя граница свободной струи имеет практически постоянный угол раскрытия, который равен 2а = 62+68°.

Для нахождения оптимального взаиморасположения близлежащих просечек контактных элементов смежных рядов рассмотрим треугольник Аё, в котором угол LQAe равен

Рис. 9.8. Тепломассообменная тарелка:

t - вид сверЕ; • - продольный разрез. плато; 2 - контактные элементы; 3 - просечка; 4 - дополнительный отгиб; 5 - щель для прохода газовой фазы

а = 3134°, сторона Qe = (t - b), а сторона Аё = 1. Тогда из А AQe имеем

I = (t - b)ctga = 1,48...1,66(t - b), м.

Тепломассообменная тарелка работает следующим образом.

Газ подается на тарелку снизу и, проходя через щели 5 между отогнутыми частями просечек 3 и кромками отверстий 2 в плато 1 под углом к плато 1, поступает в слой жидкости, подаваемой на тарелку с вышележащей тарелки.

При взаимодействии газожидкостных струй над плато 1 образуется высокотурбулизованный газожидкостный слой. Наиболее интенсивное взаимодействие происходит на границах струй, истекающих из-под близлежащих просечек 3 контактных элементов смежных рядов. При этом за счет интенсивного мелкодисперсного дробления газовой и жидкой фаз достигается развитая межфазная поверхность и высокая интенсивность тепломассообмена. Взаимодействие газожидкостных струй на их границах не вызывает столкновения их между собой, что

обеспечивает однородность распределения двухфазного слоя по плато и не приводит к росту гидравлического сопротивления и брызгоуноса.

Жидкость с тарелки сливается через щели под плато 1, образованные кромками отверстий 2 и кромками частей просечки 3, расположенных под плато 1 .

Эффективность

Применение предложенного технического решения позволяет увеличить интенсивность процессов тепломассообмена за счет развития поверхности контакта фаз и улучшения однородности распределения газожидкостного слоя по плато, а также снизить гидравлическое сопротивление тарелки и межтарельчатый унос жидкости за счет предотвращения взаимовстречного столкновения газожидкостных струй.

Литература

Авторское свидетельство № 1637820, БИ № 12, 1991 (Авторы: Ю.Н. Скрынник, В.Л. Зеленцов, А.С. Меренов, О.С. Чехов, Ю.А. Арнаутов, Г.К. Зиберт, В.И. Гибкин, В.Г. Горечен-ков).

9.1.9. контактное устройство для тепломассообменных аппаратов

Краткое описание

Предложенное контактное устройство относится к контактным устройствам тарельчатого типа в тепломассообменных аппаратах.

Как описывалось в п. 1 .2. 1 , в аппаратах очистки газа от кислых примесей, работающих при высоких давлениях, целесообразно применение прямоточно-центробежных элементов с нисходящим движением фаз.

Для процессов сероочистки, протекающих при средних давлениях, предлагается использовать в качестве контактных устройств трубчато-пластинчатые тарелки. Трубчато-пластин-чатая тарелка (рис. 9.9) имеет высокую производительность, благодаря хорошим аэродинамическим характеристикам и наличию большого свободного сечения.

Предложенная тарелка состоит из трубчатого полотна 1, изготовленного из ряда параллельных труб с зазором между