 |
3. Тарелки с однонаправленным движением газа и жидкости
|
|
|
|
3. Тарелки с однонаправленным движением газа и жидкости
В этих тарелках газ выходит из-под прорезей в направлении движения жидкости на тарелке, что затрудняет вредное обратное перемещение жидкости. Это приводит также к возрастанию скорости жидкости, что позволяет увеличить нагрузку колонны по жидкости.
Тарелка Киттеля состоит из двух решеток и изготовляется из цельнорешетчатого листа. Отверстия в листе наклонены под углом к плоскости листа, что позволяет создать на тарелке направленное движение жидкости. На верхней решетке создается центробежный, а на нижней – центростремительный поток жидкости. Обладает большой производительностью и нечувствительна к перекосам. Малый слой жидкости хорошо распределяется по сечению, и тарелка имеет малое сопротивление. Каждая тарелка разделена на 6 равных сегментов.
S-образная тарелка
Тарелка собирается из штампованных S-образных элементов, снабжен-ных трапециевидными прорезями. Соединяются при помощи концевых и промежуточных пластин. Пар проходит через прорези в направлении движения жидкости.
Чешуйчатая тарелка имеет прорези чешуйчатой формы, полученные с помощью вырезного штампа.
Пластинчатая тарелка собирается из наклонных пластин, между которыми движется газ, сообщая жидкости движение в сторону слива. Сливной порог отсутствует.
Преимущества барботажных тарелок:
1. Хороший контакт между фазами, даже при больших диаметрах колонн;
2. Возможность работы при низком расходе жидкости;
3. Возможность хорошего отвода тепла;
4. Возможность работы с загрязненными средами.
Недостатки:
1. Сложность конструкции;
2. Высокое гидравлическое сопротивление, в связи с чем их используют, как правило, при работе под атмосферным и повышенном давлениях.
|
|
|
Под вакуумом их использовать не рекомендуется!!!
Гидродинамика колпачковых тарелок
Эффективность тарелок зависит от гидродинамического режима. Исследования показали, что в зависимости от скорости газа наблюдаются описанные ниже режимы:
1. Неравномерный режим (при 
< 0, 5-0, 6 м/с): прорези колпачков открыты не полностью. В работу вступают в первую очередь колпачки, расположенные у переливного порога.
Равномерный режим : все колпачки находятся в режиме барботажа, все прорези полностью открыты, каждый ряд колпачков пропускает примерно равные количества пара. ( < 1 м/с)
Режим газовых струй и брызг наступает при 
> 0, 9-1 м/с.
При очень малых нагрузках по жидкости колпачки недостаточно погружены в жидкость, газ проходит частично через сухую прорезь. Развиваемая поверхность контакта и эффективность тарелки малы.
При больших нагрузках по жидкости тарелка работает неравномерно вследствие неравномерного распределения газа по рядам колпачков из-за значительного гидравлического градиента.
При очень больших нагрузках по жидкости она начинает протекать через паровые патрубки.
При очень больших нагрузках по жидкости и газу наблюдается «захлебывание» колонны, характеризующееся переполнением жидкостью сливных устройств.
Сопротивление тарелки складывается из сопротивления сухой тарелки и сопротивления барботажа:
P = 
сух + Pб 
1 
2 3
Ошибка!
Сопротивление сухой тарелки:
Pсух = 
,
где 
Сопротивление барботажа:
Pб = 
( 
)
– величина открытия прорези;
- высота слоя жидкости на тарелке: 
Эта величина переменная, зависящая от режима работы тарелки. Кроме того, поскольку плотность эмульсии меньше плотности жидкости, вводят коэффициент аэрации φ: 
. Расчет φ – в книге [Кафаров]=0, 4 
0, 9
|
|
|
| Давление в колонне | Рекомендуемые величины
|
| 50-20 мм. рт. ст | 12, 5-38 мм |
| 1 ата | 25-50 мм |
| 3-7 ата | 37, 5-75 мм |
| 13-35 ата | 50-100 |
Величину открытия прорезей l рассчитывают по уравнениям из книги [Рамм, Абс. газов].
Выбор диаметра колпачка по диаметру колонны:
| Dк, мм | Dкол, мм |
| 600-1200 | |
| 1200-3000 | |
| 3000-6000 |
Скорости газа должны мало отличаться одна от другой. S между верхним краем потрубы и дном колпачка должно быть несколько больше кольцевого сечения.
|
|
|
