где fпр = 0,785Dпр2
По большему расчетному значению Dp для нижней и верхней частей колонны принимают к проектированию диаметр колонны Dк из стандартного ряда диаметров.
Если Dp > 2,8 м, расчет прекращают, поскольку стандартной насадочной колонны такого диаметра нет.
Для колонны, принятой к проектированию:
-свободное сечение колонны fк = 0,785.Dк2;
-объемная скорость жидкости LV = L/fк;
-скорость газа в колонне w = V/fк;
-фактор нагрузки по газу F = w (py)0,5.
Высоту слоя насадки определяют по уравнению
|
H = Nтhэкв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.68) |
||
где NТ - число теоретических тарелок; hэкв - высота насадки, эквивалентная |
|||||||||||||||||
одной теоретической тарелке. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Высоту насадки из колец Рашига, эквивалентную одной теоретиче- |
|||||||||||||||||
ской тарелке, можно рассчитать по уравнению |
|
||||||||||||||||
|
h |
|
|
0,2 G |
0,35 |
|
ρ |
|
0,8 |
lg |
L |
|
|
|
|||
|
экв |
|
x |
mG |
|
||||||||||||
|
|
= 5,2 Re y |
|
|
|
|
|
|
|
, |
(3.69) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
dэкв |
L |
|
|
|
|
|
|
mG |
|
|
|
|||||
|
|
ρy |
1− |
|
|
|
|||||||||||
|
L |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где dэкв = 4ε/а - эквивалентный диаметр насадки; m - тангенс угла наклона участка линии равновесия.
Для нерегулярной насадки hэкв ориентировочно можно рассчитать по уравнению
K5 |
ρx |
|
|
1 |
1 |
(1−60K6 |
|
|
d |
−1 |
(3.70) (3.3) |
|
hэкв = |
|
|
|
|
|
4 |
LVf |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||||||||
w |
ρy |
1 |
+ Dк |
h |
)f |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
Dк |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициенты К5 и К6 подбирают по табл. 3.3.
Величину f (d/Dк) приближенно определяют по рис. 3.30 или рассчитывают по уравнению
|
d |
|
|
d |
−0,15 |
. |
(3.71) |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|||||||
f |
|
|
= 0,62 |
|
|
|||
|
Dк |
|
Dк |
|
|
|||
Если d/Dк ≤ 0,043, принимают f (d/Dк) = 1.
64
Рис. 3.30. Зависимость функции f (d/Dк) от отношения d/Dк
Гидравлическое сопротивление насадки для систем газ - жидкость и пар - жидкость в точке инверсии можно рассчитать по уравнению
|
|
P |
|
|
P |
|
|
L m |
ρy n |
μ |
x |
c |
|
|
||||||
|
|
и |
|
= |
|
1 |
+ A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
(3.72) |
|
|
|
|
ρ |
|
μ |
|
||||||||||||||
|
|
H |
ор |
|
H |
|
G |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
сух |
|
|
|
|
|
x |
|
|
y |
|
|
|
|||
|
P |
- сопротивление насадки при наличии орошения в точке инвер- |
||||||||||||||||||
где |
|
и |
||||||||||||||||||
|
H ор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сии для такой же скорости газа, как и при сухой насадке (на 1 м ее высо-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
- |
|
ты); L/G - отношение массовых расходов жидкости и газа (пара); |
H |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сух |
|
сопротивление сухой насадки (на 1 м ее высоты). |
|
|
|
|
|||||||||||
Значения А, m, n и с приведены в табл. 3.4. |
|
|
|
|
|||||||||||
Гидравлическое сопротивление слоя сухой насадки |
|
|
|
|
|||||||||||
Pсух = λ |
H |
|
ρy wp |
2 |
= |
λ |
|
Ha |
|
wф2 ρy |
; |
(3.73) |
|
|
|
dэкв |
2 |
|
4 |
ε3 |
2 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
эквивалентный диаметр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
dэкв = 4Rг = 4ε / a ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.74) |
|
|
||||
рабочая (действительная) скорость - |
|
|
|
|
|
||||||||||
wp = wф / ε , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.75) |
|
|
||
где Н - высота слоя насадки, м; λ - коэффициент сопротивления насадки; wф - фиктивная скорость газа, отнесенная к полному сечению незаполненного скруббера, м/с; а - удельная поверхность насадки, м2/м3; ε - свободный объем насадки, м3/м3; Rг - гидравлический радиус насадки, м.
65