- •Содержание
- •Основные обозначения
- •1 Классификация аппаратов колонного типа
- •1.2 Отбойные устройства колонных аппаратов
- •2 Колонные аппараты насадочного типа
- •2.1 Распределительные устройства насадочных колонн
- •2.1.1 Распределительные устройства для подачи жидкости
- •2.1.2 Распределители газа
- •2.2 Насадочные контактные устройства
- •2.2.1 Характеристика насадок
- •3 Колонные аппараты тарельчатого типа
- •3.1 Классификация контактных тарелок
- •3.2 Характеристика тарелок с переливными устройствами
- •3.2.1 Устройство и работа барботажной тарелки
- •3.2.2 Конструкции переливных устройств
- •3.2.2.1 Устройства ввода и вывода жидкости
- •3.2.3 Минимальная скорость перехода на беспровальный режим
- •3.2.4 Градиент уровня жидкости на тарелке
- •3.2.5 Захлебывание тарелок с переливными устройствами
- •3.2.6 Тарелки колпачкого типа
- •3.2.6.1 Тарелки с круглыми колпачками
- •3.2.6.2 Тарелки с s – образными элементами
- •3.2.7 Тарелки клапанные
- •3.2.8 Тарелки ситчатые
- •3.2.8.1 Тарелки ситчатые с отбойными элементами
- •3.2.8.2 Тарелки ситчато-клапанные
- •3.2.9 Тарелки с однонаправленным движением пара (газа) и жидкости
- •3.3 Характеристика тарелок провального типа
- •3.3.1 Решетчатые тарелки
- •3.3.2 Тарелки вихревого типа
- •3.4 Основы выбора типа тарелок
- •3.5 Технические характеристики тарелок
- •Колонные аппараты пленочного типа
- •5 Распыливающие аппараты колонного типа
- •5.1 Полые распыливающие аппараты
- •5.2 Скоростные прямоточные распыливающие аппараты
- •6.1.1.2 Движение жидкости
- •6.1.2 Двухфазное движение газа и жидкости через насадку
- •6.2 Гидродинамика аппаратов тарельчатого типа
- •6.2.1 Гидродинамика барботажных тарелок
- •6.2.2 Гидродинамика тарелок с переливными устройствами
- •6.2.2.1 Гидродинамика тарелки колпачкового типа
- •6.2.3 Гидродинамика тарелок провального типа
- •6.3 Гидродинамика аппаратов пленочного типа
- •6.3.1 Однофазное пленочное течение
- •6.3.2 Пленочное течение в двухфазном потоке
- •7.Гидродинамический расчет аппарата тарельчатого типа.
- •7.1 Гидродинамический расчет аппаратов тарельчатого типа
- •7.1.1 Расчет переливных устройств
- •7.1.2 Гидродинамический расчет тарелок с переливными устройствами
- •7.2. Расчет тарелок провального типа
- •8 Расчет сосудов и аппаратов колонного типа.
- •8.1Расчетные сечения.
- •8.2. Расчетные нагрузки и расчетная температура.
- •8.3 Сочетание нагрузок.
- •8.4 Корпус колонного аппарата.
- •8.5 Расчет элементов опоры колонных аппаратов.
- •9 Расчет опорных балок под тарелки и решетки.
- •1 Расчет на прочность колонны
- •1.9 Расчет нижнего днища Расчет аналогичен расчету верхнего днища.
- •2 Расчет колонны на ветровую нагрузку
- •10 Расчет опор колонных аппаратов на ветровую нагрузку и сейсмическое воздействие
- •11 Компьютерный расчет опор колонных аппаратов на ветровую нагрузку и сейсмические воздействия
- •Список использованных источников.
3 Колонные аппараты тарельчатого типа
В аппаратах колонного типа, применяемых в химической технологии, нефтепереработке и нефтехимии, для контактирования потоков пара (газа) и жидкости используется тарелки различных конструкций, отличающиеся рабочими характеристиками и технико-экономическими показателями.
При оценке тарелок во внимание принимают следующие показатели [2] :
- производительность;
- гидравлическое сопротивление ∆P;
- эффективность η при разных рабочих нагрузках;
-диапазон рабочих нагрузок в условиях достаточно высокой эффективности;
-сопротивление одной тарелки (∆P/η) при различных рабочих нагрузках ;
-возможность работы в средах, склонных к полимеризации;
-простота конструкции, проявляющиеся в трудоёмкости изготовления, монтажа и ремонта;
-металлоёмкость, стоимость.
Тарелок универсальных конструкций не существует, поэтому для оценки достаточно иметь данные по первым четырём показателям. Если они примерно одинаковы, анализируют остальные.
При выборе типа тарелки учитываются нагрузки по паровому и жидкому потокам. В общем случае можно считать, что при ректификации вакуумные колонны характеризуются малыми нагрузками по жидкости (малые объёмные расходы жидкости) и большими нагрузками по пару (высокие линейные скорости пара); атмосферные колонны - умеренными нагрузками по пару и жидкости; колонны, работающие под давлением, -малыми нагрузками по пару и большими по жидкости. Особенно велики нагрузки по жидкости в абсорберах и десорберах .
Для вакуумных и многотарельчатых колонн основную роль играет сопротивление аппарата при соответствующей эффективности (сопротивление одной тарелки). Поэтому для вакуумных колонн может оказаться целесообразным применение тарелок с относительно невысокой эффективностью и низким гидравлическим сопротивлением, обеспечивающие малую величину (∆P/η).
3.1 Классификация контактных тарелок
В литературе [1,2,3,5,8] широко используют две классификации контактных тарелок: по организации движения пара (газа) и жидкости (рисунок 3.1) и по характеру взаимодействия фаз (рисунок 3.2).
В зависимости от диаметра аппарата тарелки выполняют со сплошным полотном и разборной конструкции [8,12,16,17,19].
При сравнительно небольших диаметрах аппаратов применяют тарелки неразборной конструкции со сплошным полотном. На таких тарелках для ремонта предусматривают в полотне люки. Люк размещают с учетом схемы расположения контактных элементов. Крышку такого люка изготовляют с контактными элементами и размещают заподлицо с полотном тарелки на опорном кольце.
Рисунок 3.1-Классификация контактных тарелок по организации движения пара и жидкости
Рисунок 3.2- классификация тарелок по характеру взаимодействия фаз
Тарелки разборной конструкции собирают из отдельных полотен, ширина которых позволяет заносить их в колонну через люки. Полотна размещают на опорных балках. Для соединения полотен используют прижимные планки, струбцины, клиновые соединения (рисунок 3.3). Вертикальная полка уголка и ребро, полученное отгибом одной из кромок полотна, увеличивают жесткость полотна тарелок. Герметичность соединений обеспечивают установкой прокладок.
1 — полотно, 2 — прокладка, 3 — планка, 4 — прижимный уголок, 5 — клин, 6 —скоба
Рисунок.3.3 -Варианты крепления секций полотна тарелки:
Существуют различные конструкции крепления полотна тарелки к корпусу (рисунок 3.4). Полотно приваривают сплошным сварным швом к опорному уголку или применяют разборные соединения на прокладках или с набивкой в виде сальника.
а б в г
а — сваркой; б — на прокладке с прижимной планкой сверху; прокладке со струбциной; г — на сальнике с набивкой
Рисунок. 3.4 Варианты крепления полотна тарелки к корпусу
Для удобства монтажа и ремонта тарелок расстояния между ними обычно принимают не менее 450 мм, а в местах установки люков в корпус колонны — не менее 600 мм
Если конструкция тарелки не обеспечивает сток жидкости при остановке колонны, то в полотне тарелки, а также в сливных карманах выполняют специальные отверстия диаметром 8….10 мм. Отверстия в полотне тарелки следует располагать по возможности ближе к сливному устройству.