ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гидравлический расчет многоколпачкового теплообменника дестилляГидродинамика сетчатой тарелки из "Дистилляция в производстве соды" Рассчитаем оптимальные внутренние размеры и производительность содового дестиллера из 13 тарелок, имеющего диаметр D=2,8 м и высоту бочки Я=0,91 м. Давление внизу дестиллера 1000 мм рт. ст. (абс.) и температура 107°. При этом удельный вес водяного пара (по таблицам) 7 =0,76 кг1м . [c.162] Как показывает опыт работы содовых заводов, производительность дестиллера лимитируется не физико-химическими условиями дестилляционного процесса, а конструкцией аппарата, определяющей его гидравлическое сопротивление газовому и жидкостному потокам. [c.162] Основной задачей при конструировании дестиллера является правильное сочетание высокой скорости газа, обеспечивающей создание развитой поверхности пены и брызг, с минимальным брызгоуносом из бочки в бочку. [c.162] Конструкция колокола и днища пассета и их сочетание оставляют широкое поле для экспериментов. Диаметр колокола и глубина его погружения в жидкость выбираются с таким расчетом, чтобы обеспечить наилучшее перемешивание газа и жидкости. [c.164] Эта величина достаточно велика для получения хорошего брызгообразования в то же время это расстояние не столь велико, чтобы имело место образование значительного неактивного слоя жидкости у внутренней стенки бочки. По М. Зеликину оптимальное расстояние от края колокола до стенки аппарата составляет 0,5—0,6 м. [c.164] От диаметра горловины днища тарелки в значительной степени зависит гидравлическое сопротивление аппарата. Как известно, гидравлическое сопротивление должно быть тем меньше, чем ниже давление, поддерживаемое в аппарате. Слишком малое сечение горловины вызывает высокое гидравлическое сопротивление, повышение уровня жидкости в бочке и переливах и создает благоприятные условия для легкого подвисания дестиллера. [c.164] Д—толщина перелива Д—внутренний диаметр дестиллера (2,— диаметр колокола ( а—диаметр горловины йз—диаметр нижнего края горловины Н —высота бочки дестиллера Я, —высота от дна до перелива Яг —высота горловины Я,—высота от края горловины до верха колокола —высота входного окна — высота выходного окна Яв—высота перелива Й1 —высота водослива Й2—геометрическая глубина барботажа Лд —высота зубца высота от дна до нижнего края зубцов Н —радиус верха колокола. [c.165] Следует иметь в виду, что высокая скорость газа в горловине не характеризует интенсивности работы аппарата слишком высокое ее значение, составляющее в практике работы некоторых заводов до 15—25 м/сек, говорит лишь о неудовлетворительной конструкции дестиллера, ибо с ростом скорости газа в горловине увеличиваются брызгоунос и гидравлическое сопротивление и снижается коэффициент полезного действия тарелки. [c.165] Необходимая геометрическая глубина барботажа т. е. расстояние от нижнего края входного окна перелива до верхнего края прорезей между зубцами, тесно связана с интенсивностью работы дестиллера. По М. Зеликину эта величина должна составлять около 100 мм. По нашему мнению, при скорости газа в свободном сечении порядка 1 м/сек. необходима геометрическая глубина барботажа до 50 мм при скорости газа порядка 1,5 м/сек можно свести геометрическую глубину барботажа почти до нуля. В соответствии с этими соображениями принимаем геометрическую глубину барботажа 1г =0. При этом необходимая физическая глубина барботажа а порядка 80 мм обеспечивается за счет подпора жидкости в бочке, создающегося при нормальной нагрузке дестиллера. [c.166] Отсюда определяется толщина газового потока под колоколом Ь = 0,063 ж = 63 мм. [c.167] Так как b h , то некоторая часть (около 10%) газового потока проходит под зубцами. Очевидно, что принятые выше размеры зубцов малы. Более целесообразно принять следующие размеры /==100 мм 5=80 мм, Si=20 мм hg=80 мм z=66. [c.167] Количество жидкости на тарелке и время ее пребывания в аппарате оказывают существенное влияние на работу дестиллера. С точки зрения устойчивости работы аппарата желательно иметь достаточно большой объем жидкости на тарелке. Однако наличие некоторого неактивного слоя жидкости на дне тарелки уменьшает скорость потока жидкости, способствует загрязнению аппарата и ухудшает процесс дестилляции. Кроме того, увеличиваются механические напряжения в корпусе дестиллера. В связи с этим следует стремиться к минимальному объему жидкости на тарелке. [c.167] Если для чистых жидкостей высота неактивного слоя жидкости на дне тарелки с (рис. 82) не должна превышать 20—50 мм, то для содового дестиллера, учитывая образование на дне гипсовой корки, эту высоту следует увеличить до 150 мм. [c.167] Если желательно обеспечить большую поверхность контакта фаз и малый брызгоунос при скорости газа более 1,5 м сек, то, исходя из опыта эксплуатации дестиллеров многих заводов, следует принять высоту бочки порядка 1,1—1,2 м. [c.169] Снижение брызгоуноса в дестилляционных аппаратах достигается иногда путем установки между тарелками специальных отбойных щитов или слоя насадки, отделяющих капли жидкости от газа (см. рис. 38). Это позволяет уменьшить высоту бочки. [c.169] Дальнейшее увеличение производительности можно осуществить путем уменьшения объема жидкости дестиллера на 1 т соды и уменьшения объема газов за счет повышения давления в аппарате. [c.169] Потеря напора при барботаже ДР вычисляется либо по уравнениям (105) или (106), либо по рис. 88. [c.170] При малой скорости и плотности газа динамическое сопротивление играет незначительную роль. В аппарате, работающем под повыщенным давлением, при высокой скорости газа в горловине и больщом брызгоуносе динамическое сопротивление может достигнуть значительной величины. [c.170] Вернуться к основной статье