Гидродинамика тарельчатых колонн.

Гидравлическое сопротивление тарелки определяется по формуле:

где - перепад давления на сухой тарелке, Па;

- перепад давления, необходимый для преодоления сопротивления столба жидкости на тарелке (зависит от уровня жидкости на тарелке, её плотности и от газосодержания пены), Па;

- перепад давления, необходимый для преодоления сил поверхностного натяжения жидкости (на порядок меньше других и в расчете может не учитываться), Па.

Перепад давления на сухой тарелке: ,

где - коэффициент сопротивления тарелки, определяемый опытным путем; зависит от конструкции;

- плотность газа в рабочих условиях, кг/м³;

- скорость пара (газа) в отверстиях, м/с.

где - секундный расход пара (газа), м³/с;

S – площадь свободного сечения колонны, м².

рассчитывается с учетом конструкции тарелки, (формулы включают определенные геометрические размеры). С увеличением нагрузки по жидкости растет.

Просуммировав гидравлические сопротивления всех тарелок, находят давление в кубе колонны, оно необходимо для прочностного расчета.

Сопротивление столба жидкости в сливном стакане: .

При проектировании расстояние между тарелками принимается из рекомендуемого ряда значений, а затем проводится проверка: .

Гидродинамический режим работы тарелки зависит от скорости (расхода) газа (пара) в свободном сечении.

КПД тарелки в зависимости от скорости газа (пара) в свободном сечении разные для разных конструкций. В справочной литературе КПД тарелок дается в зависимости от "фактора F"

Требования к тарелкам:

1. Высокая эффективность массопередачи.

2. Низкое гидравлическое сопротивление (особенно для вакуумных колонн).

3. коррозионная стойкость.

4. Широкий диапазон устойчивой работы ( ).

5. Простота конструкции.

6. Малая металлоемкость.

7. Надежность в работе, простота монтажа и ремонта.

Расчет насадочных аппаратов.

Эффективность массопередачи наибольшая при эмульгировании, но этот режим существует в узком диапазоне скоростей и характеризуется резким увеличением гидравлических сопротивлений. При проектировании рабочую скорость выбирают:

Скорость захлёбывания рассчитывают по критериальным уравнениям, и она зависит от соотношения расходов фаз и жидкости, плотностей жидкости и газа, удельной поверхности насадки и доли свободного объёма.

Насадочные колонны тоже можно рассчитывать по числу теоретических тарелок ,

где Н_ВЭТС – высота, эквивалентная теоретической ступени.

Обычно разработчики насадок приводят экспериментальные данные по высоте, эквивалентной теоретической ступени, на графиках.

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 328; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!