Защита / 1359417_FD6CA_dahin_o_h_massoobmennye_kolonnye_apparaty_konstrukciya_princ

Рис. 8.4. Элемент жалюзийно-клапанной тарелки.

В колоннах применяют балластные клапанные тарелки, которые бла-

годаря более равномерной работе имеют улучшенные показатели. Клапаны таких тарелок могут иметь индивидуальный и групповой балласт. При ра-

боте таких устройств вначале поднимается пластина 1 клапана (рис. 8.5),

затем она упирается в балласт 2 и поднимается вместе с балластом. Клапа-

ны прямоточной тарелки с групповым балластом показаны на (рис. 8.5).

Рис. 8.5. Балластный клапан.

91

Рис. 8.6. Клапаны прямоточной тарелки с групповым балластом: 1 - полотно; 2 - клапан; 3 - балласт.

Клапанные тарелки благодаря регулируемому сечению обеспечивают высокую эффективность в сравнительно широком диапазоне нагрузок. Они менее склонны к загрязнениям, но загрязнения и коксоотложения могут нарушать их работу.

8.2 Струйно-направленные тарелки

Их следует выделить в отдельную группу, в которой паровые струи имеют то же направление, что и текущая по тарелке жидкость. К ним отно-

сятся тарелки с S-образными элементами, чешуйчатые, некоторые конст-

рукции клапанных и пластинчатые, полотно которых состоит из набора наклонно расположенных пластин (рис. 8.7).

92

Рис. 8.7. Схема движения пара (газа) в струйно-направленных

тарелках.

В чешуйчатых тарелках пар выходит в направлении движения жид-

кости, тарелка работает как струйная прямоточная. Наиболее употребляе-

мыеразмерычешуек:ширина-50мм,длина-50мм,α=15-20%.

Гидравлическоесопротивлениерассчитываетсяпообычнойсхеме:

а)ξсух =2,5-3-дляарочной; б)ξ,сух =1,5-2-длялепестковой.

Величина рп-ж независитотвидачешуекиопределяетсявеличиной

живогосечения,оптимальнаявеличинаф=10%.

(8.1)

93

При малых скоростях пара на чешуйчатой тарелке наблюдается про-

вал жидкости. При достижении критической скорости провал жидкости прекращается. С дальнейшим увеличением скорости наступает режим, ха-

рактеризующийся барботажем с волнообразным движением жидкости от приемного к сливному стакану. При дальнейшем увеличении скорости возникает струйный режим, который является рабочим режимом тарелки.

При нем наблюдается подъем жидкости по направлению к сливному ста-

кану. Расчет первой и второй критических скоростей производится по эм-

пирическим формулам.

8.3. Гидравлический расчет клапанных тарелок

Скорости пара, при которой тарелка начинает работать равномерно,

определяется по формуле:

(8.2)

где G - вес клапана; F - площадь отверстия под клапаном.

Гидравлическое сопротивление клапанной тарелке меньше чем кол-

пачковой (при одинаковой стоимости). Сопротивление сухой тарелки из-

меняется по мере поднятия клапана.

При максимальном поднятии клапана рсух находится по уравнению:

(8.3)

где v0 - скорость пара в щелях; ξ = 3,5 .

Величина гидравлического сопротивления поверхностного натяже-

ния рσ мала и ее можно не учитывать.

94

Рис. 8.8 - расчетная область эффективной работы и расчетный график клапанных прямоточных тарелок:

I - расчетная область эффективной работы тарелок;

II - расчетный график (область I при условии (5а));

III, IV - область неустойчивой или неэффективной работы при низких нагрузках по пару (газу) и жидкости соответственно;

V, VII - область неустойчивой работы перелива ( с верхней границей по линиям 5, 6 соответственно);

1 - линия минимально-допустимых нагрузок по пару(газу);

2- линия минимально-допустимых нагрузок по жидкости;

3- линия допустимого уноса жидкости при умеренных Lv;

4- то же при повышенных Lv;

5, 6 - линия перелива (в двух положениях относительно линии допустимого уноса жидкости);

7 - произвольная рабочая линия при условии (5а); 8, 9 - рабочие линии при условии nэ = [nэ].

Величина гидравлического сопротивления парожидкостного столба

определяется по формуле

Рис. 9.2. Схема перелива жидкости над сливной перегородкой.

Для обеспечения стабильного слива жидкости через перегородку при небольших подпорах жидкостей над сливом (how < 20 25) мм применяют сливные перегородки с трапециевидными, прямоугольными, треугольными прорезями.

Схема для гидравлического расчета и основных размеров переливного устройства представлена на рис. 9.3.

Рис. 9.3. Принципиальная схема работы сливного устройства и основные расчетные конструктивные размеры.

100