11. Ректификационная колонна с провальными ситчатыми тарелками.

Основной элемент таких тарелок — металлический диск с отверстиями. Отсутствуют сливные устройства: избыток жидкости проливается вниз через те же отверстия, через которые пар идёт вверх. Этот процесс может быть периодическим или одновременным. Чем выше расход пара и интенсивность восходящего потока, тем толще слой жидкости на тарелке.

В колоннах диаметром более 800 мм тарелки состоят из отдельных секций. По креплению секций тарелки к корпусу и устройству переливов такие колонны аналогичны аппаратам с колпачковыми и клапанными тарелками.

Преимущество ситчатой тарелки — большое свободное сечение, высокая производительность по пару, простота изготовления, малая металлоемкость. Недостаток — высокая чувствительность к точности установки. Аппараты с ситчатыми тарелками не рекомендуется использовать для работы на загрязненных средах; это может вызвать забивание отверстий.

Гидромеханические процессы

Вторые вопросы

1. Критерий Архимеда для осаждения.

Х арактеризует соотношение между архимедовой силой, обусловленной различием плотностей в отдельных областях рассматриваемой системы, и вязкими силами в основном потоке.

Режимы осаждения:

- ламинарный Re≤2; Ar ˂ 36

- переходный 2 < Re < 500; 36 ≤ Ar ≤ 83 000

- турбулентный 500 < Re < 2∙10⁵; Ar > 83 000

= >

2. Гидродинамические режимы обтекания тел.

Сила сопротивления R складывается из двух составляющих сопротивления трения и сопротивления давления (формы).

- Ламинарный R_тр > R_д. Течение обтекает частицу.

- Переходный: при увеличении значения Re происходит отрыв гидродинамического пограничного слоя от поверхности тела, вызванный обратным потоком среды за счет положительного градиента давления. За кормовой частью тела образуются завихрения потока.

- Турбулентный: пограничный слой турбулизируется, зона отрыва смещается в кормовую часть шара, что приводит к уменьшению доли сопротивления давления и резкому падению коэффициента сопротивления.

3. Зависимость состояния зернистого слоя от скорости восходящего потока.

- Неподвижный слой

- Кипящий слой (псевдоожиженный)

- Унос твердых частиц потоком.

АВ ̶ область возрастания скорости (прямой процесс)

ν_кр – начало псевдоожижения. (Гидравлическое сопротивления слоя равно весу всех его частиц)

СЕ – область существования псевдоожиженного слоя.

Е – начало массового уноса частиц. При увеличении скорости сплошной фазы более скорости свободного витания ν_вит возникает режим пневмотранспорта.

4. Расчет диаметра аппарата с зернистым слоем.

5. Приведите последовательность расчета диаметра и гидравлического сопротивления аппарата с псевдоожиженным слоем.

6. Приведите уравнение фильтрования в дифференциальной форме. Охарактеризуйте входящие величины. Какие возможны способы проведения процесса фильтрования?

С коростью фильтрования называют объём фильтрата, получаемый в единицу

времени с единицы поверхности фильтра:

Скорость фильтрования зависит от движущей силы (разности давлений, созданной

в системе), гидравлического сопротивления осадка и фильтровальной перегородки,

вязкости жидкости, входящей в состав суспензии. При разделении суспензий

ф ильтрованием скорость фильтрования может быть выражена уравнением Рута–Кармана:

V_ф – объём фильтрата, м³;

A – площадь поверхности фильтрования, м²;

t – время фильтрования, с;

Δр – разность давлений, Па;

μ – вязкость жидкой фазы, Па·с;

R_oc –сопротивление слоя осадка, м–1;

Rф.п. – сопротивление фильтровальной перегородки, м^–1;

r_oc – удельное сопротивление слоя осадка, м^–2;

κ – коэффициент соотношения объёмов осадка и фильтрата;

h _oc – высота слоя осадка, м.

Способы фильтрования:

- При постоянной движущей силе (скорость фильтрования падает в процессе)

- При постоянной скорости фильтрования (с возрастанием движущей силы)

- При переменных движущей силе и скорости фильтрования.