ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Тарелка типа МД с несколькими сливными стаканами из "Основное технологическое оборудование зарубежных газоперерабатывающих заводов" В настоящее время известно большое число различных контактных устройств для массообменных аппаратов. Особенно успешно ведутся работы в этом направлении в последние 10—15 лет. Однако еще не разработана общепринятая классификация контактных устройств, что значительно затрудняет сравнение различных конструкций. Трудность сравнения различных конструкций контактных устпойств состоит и в том, что даже имеющиеся надежные данные по работе контактного устройства в одних условиях нельзя распространить на работу этого же устройства в других условиях. Исследовать же все возможные комбинации условий не представляется реальным. Если за основу классификации контактных устройств массообменных аппаратов взять гидравлику газожидкостных потоков, то они могут быть разделены на дв.а основных класса барботажные и струйные. В контактных устройствах барботажного типа энергия газа (пара) используется только для осуществления контактирования газа (пара) с жидкостью, в струйных же, кроме того, энергия газа (пара) используется для организации движения потоков, а также для сепарации газового (парового) потока. [c.82] В последние годы широкое раапространение получили тарелки клапанного типа. Уже первые экспериментальные работы показали их преимущество перед колпачковыми тарелками [2—10]. Внедрение тарелок клапанного типа изменило доминирующее положение колпачковых тарелок, которое они занимали до этого времени. В настоящее время За рубежом колпачковые тарелки сняты с производства. [c.83] С целью устранения указанных недостатков стандартных тарелок фирмой Юнион Карбайд Линд Дивижн (США) разработана специальная конструкция тарелки, известная как тарелка типа МД, Эта фирма занимается исследованием контактных устройств массообменных аппаратов уже более 25 лет. В Европе все проектные работы проводит немецкое отделение этой фирмы в Дюссельдорфе. Изготовление тарелок производится непосредственно фирмой Юнион Карбайд . [c.83] Указанная конструкция представляет собой тарелку с несколькими сливными стаканами, распределенными по всей поверхности тарелки с целью уменьшения пути жидкости и увеличения периметра слива. В отличие от тарелок обычных конструкций, сливные стаканы здесь заканчиваются в парогазовом пространстве нижележащей тарелки и не требуют специальных гидрозатворов. Это позволяет увеличить рабочую площадь тарелки. Вследствие увеличения периметра слива уменьшается высота вспененной жидкости над переливом и уменьшается расстояние между тарелками. Производительность колонн при использовании этих тарелок вместо обычных может быть увеличена на 25—100%. Таким образом, благодаря уменьшенному расстоянию между тарелками и меньшему диаметру колонны снижаются капиталовложения и увеличиваются жидкостные нагрузки на тарелку [20—22]. [c.84] Ниже дано описание конструкций, характеристики и работы не-к оторых представляющих интерес контактных уст ройств массооб-ме.Н1Н ы X ап п а р а то в. [c.84] Долгое время в качестве контактных устройств массообменных аппаратов находили применение тарелки с постоянным проходным сечением для газовой фазы. Но изменения температуры, состава и количества сырья, поступающего в массообменный аппарат, вызывают значительные колебания нагрузок па контактные устройства. При этом эффективность работы контактных устройств с постоянным проходным сечением для газовой фазы значительно меняется. Стремление обеспечить эффективную работу контактного устройства в большом диапазоне изменения нагрузок потребовало принципиально нового конструктивного решения. С этой целью была разработана тарелка клапанного типа, основной отличительной особенностью которой является возможность изменения рабочего сечения ее в зависимости от изменения нагрузки по газо вой фазе. [c.84] Разработаин ые в яа стоящее время тарелки -клапанного типа в зависимости от движения потоков фаз можно разделить на три основные группы с противоточным движением фаз, с перекрестным движением фаз и с перекрестнонпрямоточным движением фаз.. [c.85] Клапанные тарелки с противоточным движением фаз (провальные) характеризуются отсутствием специальных переливных устройств для жидкой фазы. Статический уровень жидкости на тарелке создается в результате гидродинамического равновесия потоков фаз. Жидкость стекает с тарелки через зазор между клапаном и плоскостью тарелки, через который проходит и газ (пар). Площадь зазора изменяется в зависимости от нагрузки на тарелку. [c.85] Отличительной особенностью клапанных тарелок с перекрестным и перекрестно-прямоточным движением фаз являются специальные переливные устройства. Движение жидкости осуществляется в горизонтальном направлении от приемного кармана к сливному, газ движется через контактный элемент перпендикулярно потоку жидкости. [c.85] Тарелки с перекрестно-прямоточным движением фаз характеризуются двумя видами относительного движения фаз перекрестным током и прямотоком. Благодаря конструкции клапанов, применяемых на этих тяре.гтках. движение газового потока происходит в направлении, совпадающем с направлением движения жидкости. Таким образом, в зоне контакта фаз осуществляется прямоток, в то время как на тарелке — перекрестный ток. Каждой из указанных групп тарелок клапанного типа свойственны конструктивные особенности, зависящие от нагрузок и характеризующие работу аппарата в целом [ 13—18]. [c.85] При подаче до 40% газа (от максимальной нагрузки) (рис. П1-1, б) поток газа (пара), действуя на клапан, поднимает более легкую часть его. Газ (пар) проходит в образовавшуюся щель и контактирует с жидкостью на тарелке. При дальнейшем воз раста н ии на Грузки (от 40 до 70% максим а лыной производительности по газу) клапан 2 занимает предельное положение, упираясь в удерживающие скобы 3 (рис. П1-1, в). Поток жидкости на тарелке направлен перпендикулярно щелям 1. Направление движения жидкости на тарелке совпадает с направлением выхода газа (лара) из-под клапана, и за счет кинетической энергии газа (пара) скорость движения жидкости возрастает, что позволяет увеличить производительность тарелки по жидкости. При такой схеме движения потока газа (пара) он совершает меньше поворотов, чем в колпачковых тарелках. Поэтому общее гидравлическое сопротивление клапанных тарелок меньше, чем колпачковых [ 2, 3, 14, 16, 17]. [c.86] Наибольшее распространение среди клапанных тарелок получили тарелки с круглыми клапанами. Существует несколько типов таких тарелок. Из тарелок с верхним упором клапана промышленное применение нашли тарелки Флекситрей , выпускаемые фирмой Кох (рис. П1-2). Эти тарелки снабжены круглыми куполообразными клапанами, перекрывающими отверстия для прохода пара, При работе тарелки клапан, поднимаясь по направляющим кронштейна, изменяет сечение для прохода газа (пара). Высота подъема клапана ограничивается кронштейном, который крепится к основанию тарелки [4—6]. [c.86] Основной недостаток тарелок типа Флекситрей фирмы Кох состоит в том, что при прекращении работы тарелки клапаны как бы прилипают к основанию тарелки, что затрудняет дальнейшую эксплуатацию тарелок. Кроме того, диапазон устойчивой и эффективной работы таких тарелок узок. Из-за небольшой массы клапаны даже при низких нагрузках по газовой (паровой) фазе поднимаются в верхнее предельное положение. Увеличение массы клапана приводило к увеличению общего сопротивления тарелки, и клапаны вступали в работу только при больших нагрузках по газу (пару). Это, в свою очередь, еще более уменьшало диапазоп работы тарелки. [c.86] Дальнейшее усовершенствование клапанных тарело.к привело к созданию фирмой Глитч так называемых балластных клапанных тарелок [9—12]. На рис. 1П-4 показан балластный клапан. Он состоит из ограничителя подъема 4, легкого клапана 2 и балласта 3. Ограничитель подъема 4 с помощью ножек 6 крепится на основании 1 тарелки. Балласт 3 имеет упоры 8 (высота которых регламентирует подъем легкого клапана 2), служащие одновременно направляющими при подъеме клапана. Чтобы обеспечить начальный зазор между клапаном 2 а основанием 1 тарелки, а также устран ить влияние с ил поверхностного натяжения, клапан 2 снабжен специальными упорами 9. Такие же упоры (5, 7) имеются соответств0н но На ограничителе подъема 4 и балласте 3. [c.88] Таким образом, при малых нагрузках по газу (пару) рассмотренная тарелка работает как обычная тарелка с дисковым клапаном меньшей массы. При увеличении нагрузки клапан, поднимаясь, упирается в балласт и работает совместно с ним как один утяже-.ленный клапан. Такое конструктивное решение обеспечивает подъем клапана на определенную высоту над тарелкой, в зависимости от нагрузжи по газу (пару) тем самым поддерживается в широких пределах оптимальная эффективность разделения контактного устройства. [c.88] Фирма Глитч разработала и выпускает тарелки в основном с тремя типами клапанов (1 - , 1/-4 и Д-1), применяемыми з зависимости от условий работы колонного аппарата [12]. На рис. П1-5 дано схематичное изображение этих клапанов. [c.88] Вернуться к основной статье