Зависимость газожидкостного слоя

Гидравлическое сопротивление газожидкостного слоя на тарелке АР рассчитывают по различным уравнениям в зависимости от режима движения паров и жидкости. [c.102]

Обычно в рабочем диапазоне скоростей газа наблюдается несколько гидродинамических режимов, разграниченных точками перелома на кривых зависимости высоты газожидкостного слоя, [c.31]

Рис. 1.10. Зависимость высоты газожидкостного слоя от его газосодержания.

Гидравлическое сопротивление ситчатых тарелок и газожидкостного слоя на них изучалось многими исследователями (см., например, [145, 297, 366, 383, 410]). Установлена зависимость гидравлического сопротивления от основных параметров [120, 144, 204, 214, 411], в большинстве случаев в некоторых частных условиях. Имеющиеся сведения обобщены в литературе [109, 255, 389] отмечается обилие предлагаемых для расчета формул [341, 369, 417], их многообразная и зачастую очень сложная структура, меняющаяся для решеток разных типов, трудности в определении коэффициентов и констант этих уравнений. К тому же во многих источниках [10, 438, 440] изменяются не только значения коэффициентов, но и сам вид формул при переходе от одного гидродинамического режима к другому или при изменении конструктивных параметров аппарата. Ниже приводятся, главным образом, данные применительно к пенным аппаратам [186, 187, 234]. [c.58]

Определен характер изменения удельной ПКФ по высоте газожидкостного слоя. По мере удаления от решетки ПКФ сначала резко возрастает, достигает максимума, а затем уменьшается. Эти результаты хорошо согласуются с данными, полученными другими исследователями. Смещение максимума удельной поверхности к плоскости решетки при увеличении скорости газа интересно в связи с известным фактом наибольшей эффективности массообменного процесса в самом начале контакта реагирующих фаз. Проведенные измерения ПКФ непосредственно у самой решетки (на расстоянии 10 мм от нее) выявили, что удельная геометрическая ПКФ монотонно растет с увеличением скорости газа в соответствии с зависимостью ш . [c.76]

В зависимости от и>[- и кд возникают, как сказано ранее, различные гидродинамические режимы, характеризующиеся неодинаковой структурой и высотой газожидкостного слоя, разным гидравлическим сопротивлением и величиной утечки жидкости. Утечка жидкости, зависящая от соотношения сил, действующих на слой, является чувствительным индикатором гидродинамических процессов, происходящих на решетке аппарата. Опытный материал [247, 248, 307] и приведенная на рис. 1.27 обобщенная зависимость Ьу от Шг подтверждают и более полно раскрывают существование различных гидродинамических режимов на решетке аппарата. [c.78]

В результате рассмотрения физической сущности теплопередачи от поверхностей в газожидкостном слое с помощью теории подобия и на основе уже имеющихся разработок предложена общая зависимость [362] [c.118]

Левич предпринял попытку выразить величину и через диссипацию энергии газового потока, вводимого в барботажный слой, но она привела к зависимости и от скорости газа в отверстиях барботера, их количества и диаметра. Это, вероятно, может быть принято во внимание только для газожидкостных слоев небольшой высоты. [c.41]

Зависимость КПД тарелок и гидравлического сопротивления от фактора паровой нагрузки приведена на рис, 3, Для сравнения на том же графике приведена зависимость КПД и гидравлического сопротивления эжекционных клапанных тарелок 1] со свободным сечением 5,7 . Как видно из графика КП,д эжекционных тарелок несколько выше по сравнению с трапециевидными, однако наблюдается существенный рост перепада давления. Больший перепад давления эжекционных клапанных тарелок объясняется меньшим свободным сечением, а также структурой газожидкостного потока на тарелке. На эжекционных клапанных тарелках наблюдается более плотный газожидкостный слой ячеистой формы, а на трапециевидных, как было указано выше, более диспергированный и при Р = 1,2 м/с-(кг/м ) переходит на струйный прямоточный режим, [c.136]

Рис. 2.18. Зависимость высоты газожидкостного слоя Я (а) и сопротивления орошаемой тарелки АР (б) от скорости газа в колонне 1 — без эмульсии 2 —с эмульсией

Результаты экспериментов представлены на рис. 2.18 в виде зависимости высоты, газожидкостного слоя и сопротивления орошаемой тарелки от скорости газа в колонне без эмульсии (кривая 1) и с эмульсией КЭ-10-12 (кривая 2). [c.71]

Гидродинамические режимы работы тарелок. Основное влияние на эффективность тарелок любых конструкций оказывают гидродинамические условия их работы. Эти условия в значительной мере зависят от скорости газа и в существенно меньшей-от плотности орошения и физических свойств фаз. В зависимости от скорости газа различают три основных гидродинамических режима работы тарельчатых аппаратов пузырьковый, пенный и струйный (или инжекционный). Эти режимы различаются структурой газожидкостного слоя на тарелке, которая в основном определяет его гидравлическое сопротивление, высоту и поверхность контакта на тарелке. [c.71]

Для дисперсии газожидкостного слоя на перекрестно-прямоточных контактных устройствах переход от барботажного режима к режиму инверсии фаз приводит к уменьшению степени продольного перемешивания жидкости, поэтому кривые зависимости дисперсии времени пребывания от среднего времени пребывания легкой фазы имеют ярко выраженные точки перегиба и максимумы, соответствующие переходу от одного гидродинамического режима движения к другому [4]. [c.147]

При исследовании барботажных реакторов выявлена закономерность отрыва газовых пузырьков от отверстий решеток и предложены уравнения для определения газосодержания двухфазного слоя [1]. Приведены коэффициенты, учитывающие влияние диаметра аппарата и высоты весового уровня газожидкостного слоя в зависимости от режима барботажа. [c.96]

В зависимости от величины скорости газа различают три основных режима работы тарельчатых массообменных аппаратов. При малых скоростях реализуется барботажный (пузырьковый) режим, при котором газ проходит через слой жидкости в виде индивидуальных пузырьков. При больших скоростях над слоем жидкости, насыщенной мелкими пузырьками газа, возникает слой пены суммарная поверхность контакта фаз в таком пенном режиме увеличивается, но сам слой пены часто не обладает достаточной устойчивостью, и стабильная работа аппарата в пенном режиме требует поддержания постоянной величины скорости газа. Дальнейшее увеличение скорости газа приводит к смене пенного режима на струйный, при котором газовые струи выходят из газожидкостного слоя с образованием значительного количества брызг в таком режиме поверхность контакта фаз уменьшается, поэтому струйный режим работы колпачковых тарелок не является предпочтительным. [c.399]

Графики зависимости АР ст газожидкостного слоя на тарелке от скорости газа в колонне указывают на уменьшение АР,, 1 при наклоне тарелки во всем диапазоне скоростей газа с наибольшей разницей в области больших скоростей. [c.60]

Зависимость (ш .) газожидкостного слоя для точек [c.63]

Таким образом, скорость газа может дополнительно к другим параметрам характеризовать условия равномерности работы тарелки в зависимости от неплоскостности. Заметим, что скорость газа зависит от площади неплоскостности и статического уровня газожидкостного слоя, градиент которого создается отклонениями от плоскости. [c.70]

Обработка данных [92] пр относительной плотности газожидкостного слоя при различных скоростях газа, частотах и амплитудах вибраций показала (рис. IV-3), что для каждой скорости газа в интервале от 0,0049 до 0,060 м/с имеется критическая интенсивность вибраций (ns) кр, ниже которой г ) зависит только от скорости газа. После того как (ns) превышает (ns) кр, появляется зависимость 1) от (ns) (ns)-V . При скоростях газа больше 0,06 м/с наблюдается отсутствие зависимости относительной плотности газожидкостного слоя от интенсивности вибраций. [c.73]

Рис. 1У-3. Зависимость относительной плотности газожидкостного слоя от интенсивности вибраций для системы воздух —вода при > = 0,08 м (тарелки КРИМЗ [47]), с = 0,144 - г=5,3-10-з № ж = 1 2-10-з м/с Ят = 0,04 м .

Важной характеристикой барботажного слоя является зависимость удельной объемной межфазной поверхности от скорости газа. В случае отсутствия вибраций, как и в работе [86, 88], при малых скоростях газа наблюдается незначительный рост а с увеличением скорости газа а Такое незначительное влияние скорости газа объясняется спокойным режимом барботажа. Как уже отмечалось, при этом режиме пузырьки газа почти без изменений размера проходят всю высоту секции. Судя по кривой распределения поверхности по сечениям газожидкостного слоя, около нижней тарелки, а особенно около верхней, удельная объемная поверхность несколько больше, чем в середине слоя. Из-за этого повышение скорости газа слабо сказывается на увеличении средней поверхности контакта фаз в секции.. [c.94]

Попытка сочетать достоинства клапанных тарелок и тарелок с механическим перемешиванием газожидкостного слоя за счет использования кинетической энергии газа привела к созданию ряда конструкций тарелки с вращением жидкости вокруг клапана [92 93 97 136]. Основным рабочим элементом такой тарелки чаще всего является вращающийся колпачок, который может подниматься или опускаться в зависимости от нагрузки по газу и выполнять в связи с этим те же функции, что и клапан на клапанной тарелке. Вращение колпачка возникает вследствие соответствующей ориентации щелей для барботирования газа через жидкость. Путем ориентации щелей можно обеспечить вращение колпачков в соседних рядах в противоположные стороны, при этом жидкость между рядами колпачков будет двигаться принудительно, способствуя уменьшению потери давления. [c.126]

В отличие от работы [147] примем, что диаметр трубки увеличивается от места истечения газа из-под клапана к месту выхода струй на поверхность газожидкостного слоя (по линейной зависимости от текущего радиуса г). Действительно, приняв шаг между клапанами (рис. 40,в) t = 1,8 к, определим зависимость f(r) через отношение площадей [c.158]

Основные гидродинамические характеристики клапанных тарелок, работающих в режиме восходящего движения фаз, представлены на рис. 45 в логарифмических координатах в зависимости от скоростей фаз. Нельзя не обратить внимание на то, что приведенные гидродинамические характеристики принципиально отличаются от аналогичных зависимостей для клапанных тарелок, полученных для противоточного или перекрестного движения контактирующих фаз. Сопротивление газожидкостного слоя с увеличением скорости газа значительно уменьшается, что объясняется соответствующим уменьшением запаса жидкости в ступени. В то же время при противоточном движении фаз на клапанных тарелках АРг. ж мало зависит от скорости газа. Полное сопротивление секции в аппарате с восходящим движением фаз с увеличением скорости газового потока постоянно уменьшается и только при скорости последнего выше 2 м/с начинает увеличиваться. Однако отмеченная зависимость АР от Шг не может быть объяснена только противоположным влиянием его составляющих АР и АРг. ж- Как свидетельствует количественный анализ характеристик этих контактных устройств (табл. 12), величина АР постоянно превышает сумму АР и АРг. ж- [c.177]

В ряде работ [76—79] доказано, что основным параметром, определяющим характер гидродинамического режима газожидкостного слоя, является скорость газа да, отнесенная к полному сечению аппарата. В упомянутых работах приведены кривые изменения высоты газо-жидкостного слоя в зависимости от w. Рассмотрим изменение характера газо-жидкостной дисперсной системы, находящейся на полке ситчатого аппарата, по мере увеличения скорости газа. [c.400]

Для расчета сопротивления газожидкостного слоя предложено также большое число эмпирических уравнений / 22-2 7 и уравнений,обобщающих экспериментальные данные в различных критериальных зависимостях [ 25,26 ] [c.151]

Отметив, что стекание жидкости с тарелки происходит в отдельных местах и это вызвано наличием градиентов статического давления газожидкостного слоя на тарелке, эти авторы получили зависимость [c.119]

Простейший случай барботажного процесса — единичный акт образования, отрыва и всплытия пузырька газа в жидкой среде — явился исходным пунктом многих исследований гидродинамических законов ситчатых решеток [284, 433, 441, 442 и др.]. В некоторых случаях удалось установить связь между гидравлическими процессами, протекающими в свободно всплывающем пузырьке газа, и мас сообменом и предложить на основе этого расчетные зависимости [155, 177, 370]. Но нельзя не учитывать, что между законами всплытия единичных пузырьков и законами массового барботажа существуют не только количественные, но и качественные отличия — при переходе к интенсивным режимам изменяются основные силы, определяющие характер процесса [116, 119]. Наши исследования [178, 234, 235, 307], как и данные Усюкина и-Аксельрода [348], Кузьминых и Коваля [146], показывают, что такие опыты не моделируют явление массового пропускания газа через газожидкостный слой в ситчатом аппарате. [c.31]

Гидродинамические режимы, возникающие на противоточных решетках, обычно рассматриваются в виде зависимости полного гидравлического сопротивления полки (с учетом газожидкостного слоя) от линейной скорости газа (в расчете на полное сечение аппарата) при постоянной нагрузке по жидкости = onst). Типичная зависимость такого рода для дырчатых и щелевых решеток с небольшим свободным сечением (5 0,25 м м ) показана [59] на рис. 1.1. [c.35]

На характер зависимости АР от большое влияние оказывают [346] геометрические параметры решеток. Так, на дырчатых решетках с небольшим диаметром отверстий = 3- -4 мм) можно выделить переходный режим от барботажного к пенному, который характеризуется практически отсутствием роста АР и образованием крупноячеистой пены при наличии больших пузырей газа. С увеличением плотностп орошения и диаметра отверстий интервал скорости газа, при котором существует этот переходный режим, сокращается. Исследования выявили и наличие режима (иногда в довольно большом интервале скоростей газа), характеризующего переход от пенного режима к волновому, который также сопровождается практическим прекращением роста АР. Состояние слоя жидкости на решетке при этом режиме крайне неустойчивое, периодически наблюдается то стабильный слой подвижной пены, то вращение и колебание газожидкостного слоя. [c.36]

Левш и Баландина [751 считают, что увеличение 1 приводит к росту сопротивления при движении газа через жидкость и одновременно к его понижению вследствие уменьшения плотности газожидкостного слоя. В зависимости от преобладания одного из этих факторов влияние [л различно. Так, с увеличением х от 1 10 мн-сек1м сопротивление АРц повышается при дальнейшем [c.523]

Основным преимуществом тарелок провального типа является высокая пропускная способность по газу и простота конструкции. Диапазон устойчивой работы тарелок провального типа, соответствующий равномерному гидродинамическому режиму [17], меньше, чем у насадочных аппаратов. Равномерный режим работы характеризуется сравнительно небольшой зависимостью сопротивления тарелки АР и высоты газожидкостного слоя от скорости газа. При значительном увеличении скорости газа соАротивление резко возрастает (режим захлебывания). Однако на тарелках с большим свободным сечением (примерно больше 22%) даже при значительном увеличении скорости газа сопротивление тарелки незначительно и равномерно повышается. [c.81]

Турбулизация газожидкостной системы во взвешенном слое подвижной пены интенсифицирует массо- и теплообмен между газом и жидкостью за счет развитой поверхности контакта фаз и снижения диффузионных сопротивлений. Накипеобразование при теплоотдаче от пластинчатых поверхностей к газожидкостному слою учитьтается следующей зависимостью [c.274]

В тарельчатых аппаратах поверхность контакта фаз формируется за счет барботирования (продавливания) газа через слой жидкости на тарелке, которая представляет собой лист с отверстиями, прорезями или специальными устройствами для барботирования газа — колпачками или клапанами. При барботировании образуется большое количество пузырей, которые в зависимости от расхода газа и свойств жидкости могут занимать до 90 % и выше объема рабочей зоны аппарата, создают развитую поверхность контакта газа и жидкости, превращая жидкость в тонкие прослойки и пленки. Однако поднимающиеся в жидкости пузыри вовлекают в восходящее движение окружающую жидкость. В барботажных аппаратах с высоким газо-жидкостным слоем формируется нестабильное циркуляционное течение жидкости, которое способствует ее быстрому перемешиванию по высоте слоя. Поэтому в проточных барботажных ахшаратах, несмотря на развитую межфазную поверхность, даже при очень большой высоте газожидкостного слоя не удается достичь высокой степени извлечения растворенных компонентов из жидкости (см. рис. 1.4.1.1, в). [c.27]

Рис. 7.2. Зависимость суммарной высоты газожидкостного слоя, Н, на многосливных тарелках (кривая 1] и высоты рабочей части (кривая 2) от диаметра абсорбера СО2 (высота сливного порога на первой тарелке 0,6 м, на остальных 0,4 м расстояние между тарелками 1,8 и 1,5 м Во = 3,28 кмоль/м

Гидродинамические режимы, возникающие на провальной тарелке, обычно рассматриваются в виде зависимости полного гидравлического сопротивления тарелки (с учетом газожидкостного слоя) АР от линейной скорости газа (в расчете на Полное сечение аппарата) Шг при постоянной нагрузке по жидкости ( = соп51). Типичная зависимость такого рода для дырчатых и щелевых тарелок с небольшим свободным сечением (5 , .0,25 м2/м ) показана на рис. П.З. [c.96]

В литературе нет прямых экспериментальных данных, на основании которых можно было бы судить об относительных количествах веществ, переносимых в газожидкостном слое на барботажной тарелке в пределах первой стадии массообмена (образование пузырьков или струй газа при входе в жидкость), во второй (массообмен в слое пены) и в третьей стадиях (массообмен в слое брызг над пеной). Между тем, еще Грассман показал, что вследствие более интенсивной циркуляции газа в пузырьках в момент их образования наиболее благоприятны условия для обновления поверхности контакта фаз. А О. С. Чехов показал, что на тарелках барботажных аппаратов доля массопереноса на входном участке в зависимости от скорости газа и высоты барботажного слоя может достигать 0,8—0,9 от общего массопереноса. Это говорит о высокой эффективности контакта фаз при обравовании пузырьков или струй газа. Поэтому следует ожидать тесной корреляции эффективности клапанных тарелок с характеристиками контактных устройств, поскольку последние определяют условия контакта фаз именно на первом входном участке барботажного слоя. [c.161]

Рис. 45. Экспериментальные данные по гидродинамике прямоточных секционированных аппаратов о — сопротнвление при плотностях орошения (I, 4... 8, ) 10— м/с 7 — неорошаемой тарелки ДРд 2—полное орошаемой тарелки ДР 5 — газожидкостного слоя ДРр зависимость высоты Л с. з сепарационной зоны, отнесенной к межтарельчатому расстоянию т. от скорости газа при тех же плотностях орошения в — зависимость ДР от скорости газового потока / —при ож = 4Х Х10— м/с в подклапанном отверстии 2 — прн = 6,4-10— м/с 3 — —

Высота газожидкостного слоя на противоточных решетчатых тарелках моделируется Щ9] в колоннах диаметром не менее 0,12 м. При исследовании гидравлического сопротивления орошаемых противоточных тарелок в точке подвисания было найдено [511, что при D >0,114 м. влияния размеров моделей на сопротивление не наблюдается. Позже [1201 было установлено, что противоточные решегчатые тарелки в зависимости от величины отношения диаметра колонны к ширине щели дают различные соотношения для тарелок с Dia 17,5 гидравлическое сопротивление во всех режимах. зависит от диаметра колонны, для тарелюк с DJa > 17,5 гидравлическое сопротивление тарелки зависит от диаметра колонны только в волновом режиме. По другим оценкам [1211, размер модели оказывает влияние на гидравлическое сопротивление противоточных тарелок только при D < 0,3 м, и, наконец, диаметр модели на гидравлическое сопротивление не влияет вовсе [119 122]. [c.64]

Существует обширная литература, посвященная описанию и классификации возникающих на барботажных тарелках гидродинамических режимов. Обычно в рабочем диапазоне нагрузок наблюдаются три основных гидродинамических режима, разграниченные двумя точками перелома на кривых зависимости высоты газожидкостного слоя, гидравлического сопротивления и ряда других параметров от скорости газа в аппарате. Обобщив значительное число работ отечественных и зарубежных авторов, в которых были описаны и классифицированы гидродинамические режимы, возникающие на барботажных тарелках различного типа, В. Н. Стабников и О. Г. Му-равская [128] предложили следующую суммарную классификацию режимов, последовательно сменяющих друг друга при возрастании скорости газа [c.95]

Рис. 39. Зависимость высоты газожидкостного слоя на ситчатых перекрестноточных тарелках ДСЖ от скорости парогазового потока при различной плотности орошения [в кгДм -ч)]

Рис. 40. Зависимость высоты газожидкостного слоя на многоколпачковых тарелках ТДС от скорости парогазового потока.

Основная сложность заключается, таким образом, в определении последнего слагаемого — сопротивления газожидкостного слоя APft. В предположении, что газожидкостный слой представляет собой местное сопротивление для прохождения газа и жидкости, получена [119] простейшая зависимость [c.117]

Из эмпирических зависимостей следует отметить уравнения, полученные Зундерманном [122] на колоннах диаметром до 2,0 м с перекрестноточными ситчатыми тарелками свободным сечением 0,05 0,15 мУм при скорости газа до 1,5 м/с и плотности орошения до 35 мУ(м -ч). Для расчета сопротивления газожидкостного слоя на тарелке предложено уравнение [c.124]

Рис. 59. Распределение концентраций NHg в газожидкостном слое 4-й тарелки ДСЗК по длине пути жидкости в зависимости от соотношения весовых расходов жидкости и пара в аппарате (i/G) (в кг/кг)

Справочник химика 21

Химия и химическая технология