- •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.
3.2 Характеристика тарелок с переливными устройствами
По способу организации движения пара (газа) и жидкости с тарелки на тарелку различают два основных типа: тарелки со специальными переточным устройствами и провальные. У тарелок со специальными переточными устройствами жидкость перетекает с тарелки на тарелку через специальные каналы, отдельно от потока пара. В зависимости от нагрузки по жидкости и технологического назначения колонны переток жидкости с тарелки на тарелку может осуществляться одним, двумя и более потоками (рисунок 3.5). В пределах полотна тарелки жидкость может течь по горизонтальной или слегка наклонной в сторону слива поверхности, на одном уровне или каскадом, а на смежных тарелках - в разных или в одном направлениях [2].
По характеру диспергирования взаимодействующих фаз различают тарелки барботажного и струйного типов. На тарелках пар (газ) проходит через слой жидкости, диспергируясь на мелкие пузырьки и струи, которые с большой скоростью движутся в жидкости. При этом образуется газожидкостная система, называемая пеной. Если пар является дисперсной фазой, а жидкость сплошной, то такой режим взаимодействия фаз называется барботажными. Он имеет место при относительно небольших скоростях пара. Тарелки, реализующие этот режим работы, называются барботажными. У барботажных тарелок элементы контактных устройств (колпачки, клапаны, отверстия) создают в слое жидкости движение пара почти в вертикальном направлении. Контакт между фазами осуществляется главным образом по схемам перекрестного тока [1].
г д е
ж з и
а - однопоточная; б - двухпоточная; в - трехпоточная;
г - четырехпоточная; д - с кольцевым движением жидкости;
е - с однонаправленным движение жидкости на смежных тарелках;
ж, з - варианты каскадного типа; и - с серповидной сливной перегородкой
Рисунок 3.5 - Схемы организации движения потока на тарелках с переливными устройствами
Тарелки барботажного типа могут иметь стесненное или свободное зеркало барботажа. У тарелок со стесненным зеркалом барботажа часть поверхности жидкости, через которую пар выходит в межтарельчатое пространство, занята устройствами (колпачками) для ввода пара в жидкость (примерно от 50 до 75%). У тарелок со свободным зеркалом барботажа устройства для ввода пара в жидкость размещены практически на одном уровне с полотном тарелки (отверстия, клапаны и т. п.), вследствие чего пар может выходить из слоя жидкости в межтарельчатое пространство практически в любом месте барботажного слоя, определяемом случайными изменениями давления в газожидкостном слое.
Вследствие этого площадь для выхода пара из жидкости составляет около 70…90% рабочей площади тарелки.
Схемы тарелок со стесненным и свободным зеркалом барботажа приведены на рисунке 3.6.
а б
Рисунок 3.6 - Схемы барботажных тарелок со стесненным (а) и свободным (б) зеркалом барботажа. (Зеркало барботажа заштриховано)
Важной характеристикой тарелок является диапазон рабочих нагрузок n = ωмакс/ ωмин , где ωмакс и ωмин - максимальная и минимальная допустимые скорости пара в колонне. Чем больше величина n, тем большие колебания нагрузок можно допустить в условиях эксплуатации. Вместе с тем величина рабочего диапазона нагрузок n зависит от принятого уровня эффективности η, поскольку величина η изменяется при изменении скорости паров ω. На рисунке 3.7 приведены типичные кривые зависимости η от ω для основных типов тарелок. У тарелок барботажного типа с переливными устройствами зависимость η от ω соответствует кривой 1, т.е. эффективность мало изменяется в широком диапазоне изменения нагрузок.
1 - барботажная; 2 - барботажно - прямоточная; 3 - прямоточная (струйная)
Рисунок 3.7 - Кривые зависимости эффективности работы тарелки от скорости газа для тарелок со специальными переливными устройствами