Оросительные устройства

                                Оросительные устройства

Применяются для орошения насадок и оказывают решающее влияние на эффективность работы насадочных абсорберов. Орошение насадок производят с помощью компактных и раздробленных струй. Компактные струи обеспечивают неразбрызгивающие оросители, а раздробленные – разбрызгивающие.

Неразбрызгивающие оросители применяют при небольших расходах жидкости и когда недопустим брызгоунос. Представляют собой трубчатые распределители, плиты и желоба.

Трубчатые распределители жидкости применяют в аппаратах малого диаметра, они просты по конструкции. Для равномерного истечения жидкости из всех отверстий независимо от расстояния от точки входа, необходимо создать гидростатический напор, больший или равный потере напора на участке.

Трубчатые распределители жидкости.

а – коллектор с прямой перфорированной трубой,

Рекомендуемые материалы

б – коллектор крестовидной формы,

в – коллектор с двумя рядами перфорированных труб,

г – коллектор с двумя рядами ответвлений перфорированных труб разной длины,

д – кольцевой коллектор,

е – двукольцевой коллектор.

Для а: ,

Для б: ,

Для в: ,

Для г, д, е: .

где: , , ,  - скорость жидкости соответственно в начале ответвления, в начале самого короткого ответвления,  в начале самого длинного ответвления.

Скорости следует принимать:

,  и .

Зная гидростатический напор, определяют суммарную площадь всех отверстий коллектора: ;

где:  - общий расход жидкости, м³/с.

Количество жидкости, вытекающей из каждого ответвления:

;

где:  - площадь орошаемой поверхности, м²,

- средняя плотность орошения, м³/(м²ч),

 - число отверстий в каждом ответвлении,

 - общее число отверстий в коллекторе.

Распределительные плиты - обеспечивают равномерное распределение жидкости по торцу насадки.

Распределительные плиты:

а – гладкая перфорированная,

б – мелкоперфорированная с питающим кольцевым переливом и газопроводящими патрубками,

в – с донными патрубками,

г – со съемными удлиненными патрубками,

д – с выступающими внутрь короткими патрубками,

е – ячейковая с выступающими внутрь патрубками и центральным газопроводящим штуцером,

ж – с кольцевым сливом жидкости и периферийными отверстиями,

з – с треугольными переливными прорезями в патрубках,

и – секторная с переливными прорезями при вершинах треугольных газопроводящих патрубков и на бортах секторов.

При D≤3 м – цельная конструкция,

        D>3 м – секторная.

Диаметр отверстий от 6-8 мм до 12-20мм.

,

где:  и d_n – длина и  диаметр патрубка.

Распределительные желоба – простые, легкие, применяются при больших диаметрах аппарата. Устраивают в виде параллельно расположенных лотков с прорезями в боковых стенках, скорость истечения жидкости V_ж=0,25…0,3 м/с

Напор жидкости перед порогом перелива 12-14 мм.в.ст.

Применяется в аппаратах с хордовыми насадками. Живое сечение для потока жидкости в желобе:

F=L_ж/V_ж.

Гидравлический уклон желоба, обеспечивающий заданную скорость движения жидкости  - по формуле Шези

,

где: R – радиус желоба,

               С – коэффициент, определяемый по формуле Базена:

,

где: К – абсолютная шероховатость стенок желоба

Расход жидкости: , м³/ч,

где: f_mp – площадь, орошаемая одной струей,

        L_л – локальная площадь орошения, м³/м² ч

Диаметр трубки d_n=

Разбрызгивающие оросители – обеспечивают высокую смоченность верхнего слоя насадки, что повышает эффективность аппарата, достигается это за счет дробления струи и способности одиночной струи орошать большую поверхность.

Недостаток: большой брызгоунос, что требует установки в аппарате или за его пределами различных брызгоуловителей и каплеотбойников. К ним относятся – разбрызгивающие перфорированные стаканы, звездочки, многоконусные, гирляндовые, щелевые и ударно-отражательные (удар струи жидкости об отражатель оросителя типа тарелки)

Диаметр отверстий от 1-2 до 10-15 мм,

V_{ж (истечения жидкости)}=8…10 м/с,

H_Н=4…6 м.

Количество отверстий в стакане ,

где: – скорость истечения жидкости из отверстия,

 – коэффициент расхода, =0,65…0,86 – зависит от  и ,

 - местные потери,

 - потери напора перед оросителем, м.

Типы щелеразбрызгивающих оросителей:

1 – перфорированные стаканы,

2 – щелевые разбрызгиватели,

3 – розетки.

                                 Распределение жидкости и газа

Эффективность работы насадки абсорбера зависит от равномерности распределения жидкости и газа во всем объеме аппарата.

Распределение газа.

Для равномерного распределения газа – основное значение имеет способ его ввода в аппарат.

1) центральный ввод (по оси аппарата) – за счет кинетической энергии потока газ движется в центральной части аппарата, постепенно заполняя все сечение;

2) при радиальном вводе (боковом) – поток газа движется к противоположной стенке аппарата, ударяясь об нее, поворачивает вверх, постепенно заполняя весь объем аппарата;

3) при тангенциальном вводе (по касательной) наблюдается вращательное движение газа преимущественно у стенок аппарата.

В насадочных абсорберах равномерное распределение газа достигается за счет сопротивления насадок и колосниковых решеток. Равномерность распределения газа считается нормальной если соблюдается соотношение: ≤1,5,

где:– максимальная скорость, 

  - расчетная скорость.

Распределение жидкости.

Жидкость по насадке стекает в виде пленок, струек, капель. В отличие от газов, она не обладает способностью равномерного растекания, поэтому ее распределяют с помощью оросительных устройств.

Основной параметр насадок, влияющий на эффективность работы – плотность орошения – показывает объемный расход жидкости через единицу площади сечения абсорбера. [м³/м² ч], [м/ч]

L_ср=L_ж/S_а ,

где:  L_ж – общий расход жидкости, м³/с,

S_а – площадь сечения аппарата, м².

,

где: - постоянный коэффициент,

a – удельная поверхность насадки, м_­‑²/м³.

Обратите внимание на лекцию "34 Принцип построения сети окс на местном уровне".

Практически, L_опт должен быть не ниже 6-7 м/ч, наиболее предпочтительные 10-12 м/ч, для насадок расположенных внавал, требуется еще большая плотность орошения.

Количество удерживаемой жидкости (КУЖ).

КУЖ насадкой в виде стекающей пленки, а также жидкости, находящейся в застойных и медленно обновляющихся зонах определяется отношением объема удерживаемой жидкости V_ж к объему насадки V_н:

КУЖ= V_ж/ V_н ( м³/м³), от величины КУЖ зависит интенсивность массообмена, скорость газа и гидравлическое сопротивление

КУЖ=