Конструкции тарелок

Классифицируют по способу движения газа и жидкости:

1) перекрестного типа:

- колпачковые;

- ситчатые;

- клапанные;

- колпачково-ситчатые;

- с S–образными элементами.

Рекомендуемые материалы

2) прямоточные;

3) противоточные (провальные).

Первый тип наиболее распространен в промышленности, на них движение жидкости и газа осуществляется перекрестным током, что способствует интенсивному массообмену. Тарелки этого типа имеют переливные устройства для перетока жидкости с верхней на нижерасполагаемую тарелки.

Колпачковые тарелки:

Верхний слой переливной трубы обеспечивает заданный уровень жидкости на полке. Нижний срез трубы входит в слой жидкости на нижерасположенной тарелке и служит

1 – горизонтальная перегородка,

2 – цилиндрическая обечайка,

3 – пенный слой,

4 – переливная труба,

5 – круглый колпак,

6 – центральный патрубок.

гидравлическим затвором, препятствующим прохождению газа по переливным трубам. Подлежащей очистке газ проходит через центральное отверстие и далее через прорези в колпаке барботирует в виде пузырьков через слой жидкости, образуя пенный слой, после чего поступает на вышерасположенную тарелку.

Жидкость  перекрестным током перемещается по тарелке и затем переливается сверху вниз.

Один центральный колпачок применяют при малых диаметрах аппарата и когда есть опасность засорения колпачков пылью. Если такой опасности нет, то на тарелке устанавливают несколько колпачков малого диаметра. С увеличением числа колпачков улучшаются условия контакта газ – жидкость, но усложняется конструкция тарелки и появляется опасность забивки отверстий колпачка твердыми отложениями. Чем меньше диаметр колпачка, тем меньше потери эффективной площади тарелки:

 d:    потери эффективности площади:

 50                         5% 

 90                        18%

145                      50%

с целью уменьшения потерь рекомендуется:

d колонны, м                d колпачка, мм

0,8 – 1,4                                80

1,4 – 3,0                               100

более 3,0                             150

Клапанные тарелки: применяют в аппаратах с предполагаемым увеличением производительности по газу. Принцип действия основан на том, что отверстия, через которые проходит газ, перекрыты клапанами, степень открытия которых зависит от нагрузки по газу. По мере увеличения производительности клапан открывается сильнее, увеличивая свободное сечение для прохода газа, при этом скорость газа остается приблизительно одинаковой, что обеспечивает устойчивую работу тарелки в широком диапазоне нагрузок без провала жидкости.

а, б, в – прямоугольные,

г – круглые,

д – балластные.

d_отв = 8…35 мм,

d_{клапана} = 12…50 мм.

шаг между клапанами    30…100 мм.

 высота поднятия клапанов 6…8 мм.

Провальные тарелки: созданы с целью упрощения конструкции. Газ и жидкость проходят через одни и те же отверстия тарелки противотоком. Жидкость на тарелке удерживается за счет равновесия между статическим давлением газа и высотой слоя жидкости на полке. Если высота слоя жидкости  увеличивается без соответствующего увеличения напора, то равновесие нарушается и жидкость сливается через те же отверстия, по которым проходит газ. Провальные тарелки такие же, как и ситчатые, только отсутствует перелив.

Ситчатые тарелки:

Схема слива жидкости с ситчатой тарелки:

Лекция "2.2 Формирование дуги окружности" также может быть Вам полезна.

а – без сливного порога при свободном сливе,

б – со сливным порогом при свободном сливе,

в – при подпоре пены:

1 – “светлая” (без газа) жидкость, 2 – сливная коробка, 3 – сливной порог, 4 – газожидкостная смесь, 5 – решетка.

Горизонтальные перегородки перфорированы круглыми отверстиями d = 2…20 мм. Вместо круглых иногда применяют щелевые отверстия шириной до 4 мм. Оптимальные отверстия: d = 8…12 мм. Отверстия располагают в вершинах равностороннего треугольника с шагом между отверстиями, равным 2,5 – 5d_отв

Недостатки ситчатых тарелок : зависимость от нагрузки по газу. Если производительность по газу падает, то возможен провал жидкости через рабочие отверстия, что снижает эффективность, так как часть газа будет проходить через решетку, не взаимодействуя с жидкостью.