1.4. Визначення висоти апарату

Об’єм нерухомого шару самого адсорбенту (без врахування об’єму порожнин між частинками) визначаємо за рівнянням (6.32.) м³

Об’єм нерухомого шару адсорбенту (з врахуванням об’єму порожнин) визначаємо за рівнянням (6.32 а)

м³

Кількість тарілок в адсорбері розраховуємо за рівнянням (6.34)

Приймаємо

Визначаємо висоту (Н_пз) псевдозрідженого шару адсорбенту за рівняннями (6.35) – (6.36)

Пористість киплячого шару:

де

Висота псевдо зрідженого шару

м

де м³/м³

Визначаємо загальну висоту апарату (Н_ап) за рівнянням (6.37.)

Відстань між тарілками приймаємо h_Т = м

Згідно рекомендацій [1, 4] відстань між тарілками в колонних апаратах приймаємо h_Т = 0,3 м

2. Гідравлічний розрахунок

Для псевдозріджених шарів гідравлічний опір визначаємо за рівнянням (6.38.)

Вибираємо сітчасту тарілку типу ТС-Р [1, 4] з вільним січенням тарілки F_c =0.139

Гідравлічний опір вибраної тарілки визначаємо за рівнянням (6.39):

Па

коефіцієнт гідравлічного опору тарілки приймаємо [2].

Знайдемо загальні втрати тиску в апараті за рівнянням (6.40)

=+=229,6+7=236,6 Па

3. Конструктивний розрахунок

Конструкція адсорбера з киплячим шаром адсорбенту наведена на рис. 4.

Адсорбент рухається зверху вниз перетічними трубками 4, при цьому знаходиться в псевдозрідженому стані на кожній з тарілок 3.

Газоповітряна суміш рухається знизу догори, контактуючи на кожній тарілці з киплячим шаром адсорбенту.

3.1. Товщина обичайки:

,

де D_а = 1.4 м – внутрішній діаметр апарату;

р = 0,2 МПа – надлишковий тиск в апараті, виходячи з технічних характеристик адсорберів киплячого шару [3, 4, 5];

[σ] = 230 МПа – граничне напруження для сталі Х18Н10Т;

φ = 0,8 – коефіцієнт послаблення обичайки через зварний шов;

С_к = 0,001 м – добавка на корозію.

= 0,001 м.

Рис. 4. Конструкція адсорбера з киплячим шаром адсорбенту.

1 – корпус; 2 – днище; 3 – сітчасті тарілки зі зливними пристроями; 4 –перетічні трубки.

I – вхід та вихід газоповітряної суміші; II – вхід та вихід адсорбенту.

Виходячи з того, що адсорбери з киплячим шаром адсорбенту виготовляють зі сталевих листів товщиною 8 – 10 мм, то відповідно до рекомендацій [8] приймаємо товщину обичайки δ = 8 мм.

3.2. Тарілки та перетічні трубки

Вибираємо сітчасту тарілку типу ТС-Р [1, 4] (позиція 3 (рис. 4.)) з діаметром отворів d₀ = 5 мм, кроком між отворами t = 10 мм, вільним січенням тарілки F_c =0.139, висотою 25 мм та масою m_Т = 72 кг та циліндричну перетічну трубку з конічним звуженням в кінці (рис. 5.), згідно рекомендацій [1, 4]

Рис. 5. Циліндрична перетічна трубка з конічним звуженням в кінці

3.3. Днища

У адсорберах з киплячим шаром адсорбенту використовуються конічні днища (позиція 2 (рис. 4 .)). Найбільше поширення одержали днища конічні відбортовані з кутом при вершині 60⁰ стальні з внутрішнім базовим розміром (рис. 6) за ГОСТ 12619-67 [8]

За внутрішній базовий розмір беремо внутрішній діаметр апарату D_а = 1.4 м. Товщина стінки днища  = 8 мм. Маса днища 222 кг.

Рис. 6. Конічне днище