- •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.
7.2. Расчет тарелок провального типа
Из тарелок провального типа наиболее применимы решетчатые (ТР).Тарелки типа ТР устанавливаются в колоннах с цельносварным корпусом диаметром от 1000 до 3000 мм. Расстояние между тарелками -600; 700; 800 и 900 мм.
Основным элементом тарелки является дырчатый лист со щелевыми отверстиями (рисунок 7.9), характеристики которых приведены в таблице 3.8. Поскольку перфорация распределена равномерно по всей поверхности тарелки, рабочая ее площадь практически равна площади сечения колонны.
Рисунок 7.9-Вид перфорации решетчатой тарелки
Ниже приведены основные зависимости для гидравлического расчета провальных тарелок [15].
Максимально допустимую скорость пара в колонне можно определить по формуле
(7.46)
где fc – отностиельное свободное сечение тарелки (таблица. 3); fо.ж. –доля площади отверстий, занятая стекающей жидкостью, которую можно определить по формуле
(7.47)
Здесь Gn –расход пара , кг/с; Gж –расход жидкости, кг/c; п , ж –плотности пара и жидкости, кг/м3; ξ -коэффициент сопротивления тарелки опредеяем по выражению
(7.48)
где b-ширина щели в тарелке; - толщина тарелки (см. таблицу 3.8).
Коэффициент сопротивления тарелок провального типа можно принять в соответствии с рекомендацией [19], (таблица 7.6).
Таблица 7.6- Значения коэффициента сопротивления
Тип тарелки |
Значения ξ |
Дырчатая Решетчатая Трубчато-решетчатая |
2.1 1.4…1,5
0,9…1 |
Диаметр колонны можно определить из выражения
(7.49)
Расстояние между тарелками должно отвечать условию
(7.50)
где Hn-высота слоя динамической пены, образующейся на тарелке, м; Hс – высота сепарационного пространства между слоем пены и вышележащий тарелкой, м.
Высоту пены можно определить из уравнения
(7.51)
где-(1-)-объемная доля жидкости в пене (-газосодержание пены); ∆р- общее сопротивление тарелки, Па; ξ -коэффициент сопротивления сухой тарелки.
Объемная доля жидкости в пене вычисляется по формуле
(7.52)
где п –вязкость пара, Па∙с
Общее сопротивление орошаемой тарелки определяется из выражения: (7.53)
Здесь в дополнение к уже известным параметрам
=1,11(п /ж )0,118 –коэффициент, зависящий от давлений в зонах пара и стекающей жидкости;-поверхностное натяжении жидкости, Н/м; b-ширина щели,м
При известных значениях расстояния между тарелками Нт и высоты пены Нпн необходимо проверить высоту сепарационного пространства Нс , которая должна обеспечить допустимый унос жидкости на вышележащую тарелку. Величина относительного уноса, определяемая уравнением
(7.54)
не должна превышать 0,05 кг/кг.
8 Расчет сосудов и аппаратов колонного типа.
Методики распространяются на аппараты колонного типа по ГОСТ 24305-80, ГОСТ 24306-80. Предлагаемые методы расчета на прочность [10] предназначены для колонных аппаратов работающих под действием внутреннего избыточного или наружного давления, собственного веса и изгибающих моментов, возникающих от действия ветровых нагрузок.
Рисунок 8.1 - Расчетные сечения колонного аппарата