ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы РЕАКТОРЫ ДЛЯ ИТЕРОФАЗНЫХ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМЕ ГАЗ-ТВЕРДОЕ ТЕЛО (М.Г. Беренгартен, Зобнин) из "Машиностроение энциклопедия Раздел IV Расчет и конструирование машин ТомIV-12 Машины и аппараты химических и нефтехимических производств" По способу организации течения жидкости в виде пленок различают аппараты со стекающей пленкой, с восходящей пленкой, с закрученным газожидкостным потоком и с механически перемешиваемой пленкой. [c.640] Аппараты со стекающей пленкой. Их применяют для проведения процессов как требующих подвода или отвода большого количества теплоты, так и при тепловом эффекте, близком к нулю. [c.640] С жидкостью, то в нижней части аппарата необходимо расположить газораспределительную тарелку с патрубками. [c.641] Для проведения процессов с незначительным тепловым эффектом применяются пластинчатые аппараты. Как трубчатые, так и пластинчатые апп аты имеют распределительное устройство для жидкости и газа, оросительные устройства и сепаратор. Распределительные устройства необходимы для обеспечения равномерной раздачи жидкости и газа по отдельным элементам (трубам, каналам, пластинам). Стремление улучшить качество распределения жидкости привело к появлению одно-, двух- и даже трехярусных перераспределительных тарелок (рис. 6.4.10, а). [c.641] Как правило, подвод жидкости к трубам осуществляется из кольцевого коллектора (рис. 6.4.10, б), размещенного по контуру трубной решетки, или при помощи одиночного центрального патрубка (рис. 6.4.10, в). Такие способы подвода обеспечивают равномерное распределение жидкости по отдельным трубам при достаточно высоком слое ее на трубной решетке. [c.641] Распределительное устройство для газа в аппарате со стекающей пленкой необходимо только при противоточном движении фаз. Для трубчатых аппаратов оно выполняется в виде тарелки с патрубками. Для распределения жидкости по каналам и одновременно по ширине пластин пластинчатого аппарата можно применить коллеетор (рис. 6.4.11), выполненный из труб. [c.641] Оросительное устройство предназначено для распределения жидкости по периметру каждого элемента. Оно должно отвечать следующим требованиям обеспечивать равномерность орошения, иметь минимальное гидравлическое сопротивление проходящему потоку газа, максимальные размеры пленкообразующих зазоров (каналов), способных длительно работать без засорения. По способу образования пленки оросительные устройства можно подразделить на следующие виды переливные, щелевые, разбрызгивающие, капиллярные и струйные. [c.641] К щелевым оросителям относятся устройства, в которых пленка образуется при истечении жидкости через затопленные щели или каналы различного профиля. Устройства с кольцевой щелью по условиям истечения могут иметь ширину зазора не более 0,5 мм. В связи с этим они требуют точной обработки деталей и концов труб и могут быть применены только при работе на чистых жидкостях без механических примесей. [c.641] Удовлетворительное качество распределения жидкости достигается при применении оросителей с тангенциальной подачей ее на поверхность труб при помощи одного или двух винтовых каналов (рис. 6.4.12, г) или отверстий (рис. 6.4.12, в). Применение щелевых оросителей позволяет удерживать на трубной доске слой жидкости высотой 100 мм и более. [c.642] К разбрызгивающим относятся оросители, в которых жидкостная пленка формируется из капель, образующихся при дроблении жидкости форсунками. можно использовать при работе апшфага по схеме нисходящего прямотока. [c.642] Струйные оросители - это устройства, в которых жидкость подается на орошаемую поверхность в виде струй (рис. 6.4.12 д, е). [c.642] Такие оросители весьма надежны при больших плотностях орошения и пригодны как для трубчатых, так. и для пластинчатых аппаратов. Оросители типа капиллярно-щелевые можно применять только в аппаратах, в которых отсутствует сквозной проток газа, например, в испарителях или в выпарных аппаратах. [c.643] Для количественной оценки величины уноса в длинных трубах, когда процесс срыва и осаждения капель на поверхность пленки приходят в динамическое равновесие, можно воспользоваться зависимостью, представленной на рис. 6.4.13. [c.643] Уравнение (6.5.15) справедливо только для труб длиной более двух метров. [c.643] По сравнению с аппаратами со стекающей пленкой аппараты с восходящей пленкой имеют высокое гидравлическое сопротивление. [c.644] Область существования режима восходящей пленки. С ростом скорости газа в аппарате нисходящее течение пленки становится невозможным. При этом внутри канала устанавливается циркуляционное течение нисходящее по стенкам и восходящее в ядре потока. Высокие волны на поверхности пленки смыкаются, образуя жидкостные пробки. Пленочный режим переходит в снарядный. [c.644] Дальнейшее увеличение скорости газа приводит к интенсивному брызгоуносу с поверхности восходящей пленки. Такой режим течения называется дисперсно-кольцевым. Количественно величину брызгоуноса можно оценить по рис. 6.4.13. [c.644] Апп аты с закрученным газожидкостным потоком по сравнению с аппаратами со стекающей пленкой имеют в 2 - 3 раза более высокий коэффициент массообмена. Крутка газожидкостного потока позволяет равномерно распределить жидкость по поверхности каждой из труб даже при малых плотностях орошения. Поэтому в апп атах с закрученным газожидкостным потоком применяют простейшие оросительные устройства, задача которых - подача определенного количества жидкости в область действия интенсивно закрученного газового потока. [c.645] Жидкость может быть введена или через одиночное отверстие в стенке трубы (рис. 6.4.16, а), или с помощь питательного патрубка, расположенного в центре газового потока (рис. 6.4.16, б). [c.645] Иногда вертикальные роторные апп аты применяют и в тех случаях, когда процесс массопередачи лимитируется условиями массообмена в газовой фазе. В этом случае устанавливаются роторы жесткой конструкции с зазором А, превышающим толщину стекающей жидкостной пленки. Вертикальные цилиндрические роторные апп агты изготовляют диаметром 0,15...1 м с площадью теплообменной поверхности до 16 м . В них можно обрабатывать жидкие среды, максимальная динамическая вязкость которых достигает 20 Па с. [c.646] Вернуться к основной статье