Расчетное определение гидравлического сопротивления тарелки и гидрозатвора

При тех же значениях расхода газа и жидкости рассчитывают гидравлическое сопротивление орошаемой тарелки, которое рассматривается как сумма сопротивлений сухой тарелки и слоя жидкости на тарелке :

(3.6)

Первая составляющая в уравнении (3.6) представляет потерю скоростного напора газа (пара) вследствие преодоления ряда местных сопротивлений на "сухой" неорошаемой тарелке и определяется из уравнения:

(3.7)

где  – коэффициент сопротивления тарелки (для колпачковых тарелок =4,55); ₀ – скорость газа (пара) в наиболее узком сечении, м/с; _n – плотность воздуха при температуре опыта, кг/м³ (см. табл.3.3).

Вторая составляющая в уравнении (3.6) для колпачковых тарелок определяется высотой слоя жидкости на тарелке:

(3.8)

где _Ж – плотность жидкости при температуре опыта, кг/м³; h – высота слоя барботажа, м:

, (3.9)

где l₁ – расстояние от края словной перегородки до верхней прорези колпачка, м (l₁=0,007 м); l₂ - высота открытия прорези, м (l₂ =0,004м);  – градиент уровня жидкости на тарелке (в нашем случае не учитывается); h – высота слоя жидкости над водосливом, м:

(3.10)

где k₁ – коэффициент, зависящий от формы сливной планки k₁=2,8  3,2; k₂ – коэффициент, учитывающий сжатие потока, k₂ =1,01  1,02; _V – расход жидкости на единицу длины сливной перегородки, м³/(с×м).

Рассчитав сопротивление тарелки Р^Т_р, определяем величину гид-розатвора, т.е. высоту слоя жидкости в сливном устройстве Н_р:

, (3.11)

где l_СЛ – высота сливной перегородки, м (l_СЛ = 0,011м);  – градиент уровня жидкости на тарелке, м; h – высота слоя жидкости над сливной перегородкой, м; Р^Т_р – рассчитанное гидравлическое сопротивление орошаемой тарелки, Па.

Результаты расчета заносятся в таблицу 3.2.

Таблица 3.2

Расчетные данные по определению гидравлического сопротивления сухой и орошаемой тарелки и гидрозатвора

№	Расход жидкости на единицу длины перегородки V,М3/см	Расход воздуха V, м3/с	Скорость воздуха 0, м/с	Перепад давления, Па				Гидрозатвор Нр, мм. вод. ст.
						РТр

Таблица 3.3

Зависимость плотности воздуха от температуры

Температура, 0С	Плотность, кг/м3	Температура, 0С	Плотность, кг/м3
18	1,230	22	1,193
19	1,226	23	1,190
20	1,221	24	1,189
21	1,217	25	1,185

Для одинаковых величин расхода газа сравнить опытные и расчетные значения гидравлических сопротивлений сухой и орошаемой тарелки и величины гидрозатвора, оценив абсолютную величину расхождений Δ:

, , .