Расчет тарелок провального типа

Из тарелок провального типа наиболее применимы решетчатые (ТР).Тарелки типа ТР устанавливаются в колоннах с цельносварным корпусом диаметром от 1000 до 3000 мм. Расстояние между тарелками -600; 700; 800 и 900 мм.

Основным элементом тарелки является дырчатый лист со щелевыми отверстиями (рисунок 7.9), характеристики которых приведены в таблице 3.8. Поскольку перфорация распределена равномерно по всей поверхности тарелки, рабочая ее площадь практически равна площади сечения колонны.

Рисунок 7.9-Вид перфорации решетчатой тарелки

Ниже приведены основные зависимости для гидравлического расчета провальных тарелок [15].

Максимально допустимую скорость пара в колонне можно определить по формуле

(7.46)

где f_c – отностиельное свободное сечение тарелки (таблица. 3); f_о.ж. –доля площади отверстий, занятая стекающей жидкостью, которую можно определить по формуле

(7.47)

Здесь G_n –расход пара, кг/с; G_ж –расход жидкости, кг/c; _п , _ж –плотности пара и жидкости, кг/м³; ξ -коэффициент сопротивления тарелки опредеяем по выражению

(7.48)

где b-ширина щели в тарелке; - толщина тарелки (см. таблицу 3.8).

Коэффициент сопротивления тарелок провального типа можно принять в соответствии с рекомендацией [19], (таблица 7.6).

Таблица 7.6- Значения коэффициента сопротивления

Тип тарелки	Значения ξ
Дырчатая Решетчатая Трубчато-решетчатая	2.1 1.4…1,5 0,9…1

Диаметр колонны можно определить из выражения

(7.49)

Расстояние между тарелками должно отвечать условию

(7.50)

где H_n -высота слоя динамической пены, образующейся на тарелке, м; H_с – высота сепарационного пространства между слоем пены и вышележащий тарелкой, м.

Высоту пены можно определить из уравнения

(7.51)

где-(1- )-объемная доля жидкости в пене ( -газосодержание пены); ∆р - общее сопротивление тарелки, Па; ξ -коэффициент сопротивления сухой тарелки.

Объемная доля жидкости в пене вычисляется по формуле

(7.52)

где _п –вязкость пара, Па∙с

Общее сопротивление орошаемой тарелки определяется из выражения: (7.53)

Здесь в дополнение к уже известным параметрам

=1,11( _{п / ж} ) ^0,118 –коэффициент, зависящий от давлений в зонах пара и стекающей жидкости; -поверхностное натяжении жидкости, Н/м; b -ширина щели,м

При известных значениях расстояния между тарелками Н_т и высоты пены Н_пн необходимо проверить высоту сепарационного пространства Н_с, которая должна обеспечить допустимый унос жидкости на вышележащую тарелку. Величина относительного уноса, определяемая уравнением

(7.54)

не должна превышать 0,05 кг/кг.