Д – с переливными трубами, е - с кольцевыми движениями жид-ти на тарелке,
А-перекрестный ток, б-перекрестный прямоток, в – противоток, г – прямоток
Для повышения производительности тарелки используют для контактирования фаз прямоток, а для повышения эффективности взаимодействия фаз предпочитают перекрестный ток или противоток. Оптимальное сочетание указанных характеристик обеспечивает наиболее высоких эксплуатационных показателей тарельчатых контактных устройств.
Эффективность тарелок любых конструкций в значит. степени зависит от способов контактирования фаз на их пов-сти. Различают барботажный и струйный гидродинамич. режимы работы тарелок.
Тарелки барботажного типа могут иметь стесненное или свободное зеркало барботажа У тарелок со стесненным зеркалом барботажа часть поверхности жидкости, через которую пар выходитв межтарельчатое пространство, занята контактными устройствами —желобчатыми или круглыми колпачками (примерно от 40 до 75 %),поэтому площадь для выхода пара из жидкости составляет 25…60 %рабочей площади тарелки. У тарелок со свободным зеркалом барботажа устройства для ввода пара в жидкость размещены практически на одном уровне с полотном тарелки (отверстия, клапаны и т. п.), вследствие чего пар может выходить из слоя жидкости в межтарельчатое пространство практически в любом месте барботажного слоя. Площадь для выхода пара из жидкости в этом случае составляет 70…90 %рабочей площади тарелки. При больших скоростях пара дисперсной фазой становится жидкость, а пар — сплошной фазой. Контакт между фазами осуществляется на поверхности капель и струй жидкости, движущихся в межтарельчатом пространстве с большой скоростью. Этот режим называется струйным, а контактные устройства, основанные на этом принципе взаимодействия фаз, струйными.
|
|
|
Требования: обеспечение на их пов-сти (плато) соответствующего запаса жидкой фазы (т. наз. задержка жидкости); достижение необходимой разделит. способности при изменении нагрузок по газу или жидкости; малое гидравлич.. сопротивление газовому потоку; миним. брызгоунос (с ниж. тарелок на верхние) для предотвращения снижения движущей силы процесса и уменьшения числа тарелок; возможность работы аппаратов в адиабатич. условиях (напр., при ректификации), а также подвода теплоты непосредственно в зону контакта фаз и отвода из нее теплоты (достигается установкой над плато тарелок спец. змеевиков); возможность проводить процесс в вакууме (до 8 Па); высокая эффективность обеспечивается при низком гидравлич. сопротивлении и малых нагрузках по жидкости либо под давлением (до 32 МПа); повыш. нагрузки по жидкости, влияние гидравлич. сопротивления невелико.
|
|
|
КОЛПАЧКОВЫЕ ТАРЕЛКИ, ИХ УСТРОЙСТВО И ТИПЫ. ПРИНЦИП РАБОТЫ, ДВИЖЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ФАЗ
Колпачковые тарелки с капсульными колпачками до недавнего времени считали лучшими контактными устройствами для ректификационных и абсорбционных аппаратов благодаря простоте эксплуатации и универсальности.
Основной частью колпачковой тарелки (рис. 2.5) является стальной диск 1 (или полотно тарелки) с отверстиями для паровых патрубков 6. Патрубки приварены к диску. Над патрубками установлены колпачки 5 диаметром 60 или 80 мм. Колпачки имеют прорези высотой 15; 20 или 30 мм.
Рис. 2.5. Колпачковая тарелка
Для создания, необходимого уровня жидкости на тарелке последнюю снабжают сливной перегородкой 3. Переливная перегородка 1 образует переливной карман а, в который погружается сливная планка 4 тарелки, расположенной выше.
Применяют два варианта крепления колпачка к тарелке. В исполнении 1 положение колпачка можно регулировать по высоте, в исполнении 2 регулирование невозможно, и нижние кромки прорезей в этом случае упираются в полотно тарелки.
Тарелка работает следующим образом. Поступающая жидкость заполняет тарелку на высоту, определяемую сливной перегородкой 3, при этом прорези колпачков должны быть погружены в жидкость. Пар проходит через паровые патрубки, щели колпачков и барботирует сквозь слой жидкости. Газ и жидкость взаимодействуют в перекрестном токе: жидкость движется по тарелке от переливного кармана к сливной перегородке и далее на расположенную ниже тарелку, а газ — вверх по оси колонны.
|
|
|
Колпачковые тарелки можно изготовлять из чугуна, меди, керамики, углеграфита, пластмасс и др.
Тарелки с капсульными колпачками имеют относительно высокий КПД (0,75—0,80) и работают в широком диапазоне произ-водительностей по газу. Их можно использовать при нестабильных нагрузках по жидкости и пару. Для этих тарелок F ≈ 1 (м/с) (кг/м3)-0.5, а гидравлическое сопротивление, зависящее от глубины погружения колпачка, не превышает 1 кПа. К недостаткам этих тарелок следует прежде всего отнести значительные металлоемкость и трудоемкость изготовления.
В ректификационных аппаратах нефтеперерабатывающих производств используют тарелки с туннельными колпачками (рис. 2.6). Такие тарелки собирают из штампованных желобов 1, уложенных по ходу жидкости на опорные уголки 2 и накрытых колпачками 3 так, что между ними образуются паровые каналы. Для равномерного распределения пара колпачки в нижней части имеют трапецеидальные прорези. Колпачки крепят на полотне тарелки шпильками 4. Для равномерного распределения жидкости на тарелке сливную планку 5 также выполняют с прорезями.
Рис. 2.6 Тарелка с туннельными колпачками
Основное преимущество этих тарелок — небольшое число колпачков и возможность .их очистки. Остальные показатели этих тарелок низкие, поэтому в настоящее время их заменяют более современными контактными устройствами.
Дата добавления: 2019-11-25; просмотров: 971; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!