ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пылеулавливание из "Интенсивные колонные аппараты для обработки газов жидкостями" Пенный аппарат с провальными тарелками (рис. П.1), применяемый чаще всего для газоочистки и сопутствующих процессов, представляет собой колонну цилиндрического или прямоугольного сечения, в которой устанавливаются одна или несколько тарелок. В аппарате такого типа подвод газов в зону контакта с жидкостью и отвод последней из этой зоны осуществляется через одни и те же дырчатые или щелевые отверстия. Достоинством подобного газоочистителя помимо простоты конструкции является меньшая вероятность забивания отверстий тарелки пылью вследствие лучшего промывания ее жидкостью. Кроме того, благодаря отсутствию сливных устройств увеличивается полезная площадь тарелки и соответственно ее пропускная способность. [c.93] В практике газоочистки -нашли применение два основных вида провальных тарелок дырчатые и щелевые (рис. 11. 2). Последние в свою очередь подразделяются на решетчатые, трубчатые и колосниковые. [c.93] Тарелки, диаметр или большая сторона которых не превышают 400—500 мм, обычно выполняются в виде одного элемента, при большей площади сечения они набираются из отдельных секций, закрепляемых на каркасе или привариваемых к нему. [c.94] Как уже указывалось в гл. I, оптимальная тарелка с точки зрения гидравлического сопротивления должна иметь толщину 4—6 мм. Большое влияние на коэффициент местного сопротивления тарелок оказывает качество их изготовления и материал. В случае изготовления тарелок небольшой площади, когда тру. доемкость их изготовления не столь велика, желательно делать отверстия с двухсторонними фасками, поскольку это гарантирует полное отсутствие заусениц на кромках. Необходимо также обращать внимание на материал тарелки так дюралюминий обраба тывается значительно легче стали, и кромки отверстий, получаем мые в нем сверлением или фрезерованием, в отличие от кромок отверстий в стальных тарелках не имеют заусениц. Кроме того тарелки из обычной углеродистой стали подвергаются в процессе контакта с орошающей жидкостью постепенной коррозии, котО рая со временем также увеличивает коэффициент местного сопро-тивления. [c.94] Обычно диаметр отверстий в тарелках пылеулавливающего аппарата составляет о = 4—8 мм, ширина щели =4—5 мм, а свободное сечение колеблется в пределах 0,2—0,25 м /м . Параметры тарелок, применяемых для охлаждения газов и абсорбции, колеблются в более широких пределах. Так в теплообменных аппаратах ширина щели может достигать 5—8 мм, а сэободно сечение — 0,4—0,5 м /м . [c.94] Дырчатые тарелки рекомендуется применять с ромбической разметкой центров отверстий, такой же, как у аппа ратов с переливами (см. гл. I). [c.95] Первый режим 0—1), имеющий место при низких скоростях, газа, определяется как режим смоченной тарелки и характеризуется очень незначительным количеством жидкости, удерживаемой на ней. С увеличением Шг этот режим сменяется барботажным режимом (1—2), в котором газовые пузыри барботируют через слой жидкости на тарелке. По мере дальнейшего роста скорости газа жидкость на тарелке переходит в состояние турбулизированной пены, наступает пенный режим (режим аэрации) (2—3). В пределах этого режима, как показывает график на рис. П.З, происходит незначительный рост гидравлического сопротивления с увеличением скорости газа. В конце пенного режима рост скорости газа приводит к образованию газовых струй, которые, прорываясь то в одном, то в другом месте тарелки, создают колебания слоя жидкости, начинается волновой режим (3—4). Характерной чертой этого режима является значительный рост гидравлического сопротивления и интенсивный унос капель жидкости. [c.96] Наибольший интерес для различных процессов микро- и мак-ромассопередачи, например для пылеулавливания, исходя из их специфических особенностей и экономичности ведения процесса, представляет пенный режим, обеспечивающий наилучшие условия для подвода молекул абсорбтива или частиц пыли к постоянно обновляющимся, сильно турбулизированным поверхно стям (пленкам) жидкости. [c.97] Хотя принцип улавливания пыли в тарельчатом аппарате носит турбулентно-инерционный характер [3, 4], т. е. при всех прочих равных условиях степень пылеулавливания увеличивается с ростом линейной скорости газа , работа при волновом режиме (при еще больших Шг) не может быть признана целесообразной, так как при волновом режиме резко возрастает брызгоунос, снижающий эффективность пылеулавливания. Кроме того, колебания слоя жидкости на тарелке при волновом режиме принимают самые различные формы, вплоть до оголения некоторой части отверстий, что может привести к прорыву запыленного газа без какого-либо контакта с орошающей жидкостью. [c.97] Работа в волновом режиме возможна при больших плотностях орошения (исключается возможность оголения отдельных частей тарелки) и при наличии эффективного каплеуловителя, встроенного непосредственно в аппарат или установленного на выходе газов из аппарата. Подобное решение особенно целесообразно, когда в тарельчатом аппарате осуществляется подготовка газов (предварительная очистка и охлаждение) и вслед за ним устанавливается мокрый аппарат тонкой очистки газов (например, скруббер Вентури, мокрый электрофильтр или самоочищающийся волокнистый фильтр). [c.97] У провальных тарелок с большим свободным сечением (5б 0,3 м /м ) нельзя проследить смену гидродинамических режимов с ростом скорости газа, как у тарелок с малым свободным сечением. Практически вплоть до точки захлебывания на них образуется весьма невысокий газожидкостный слой с тонкими постоянно разрывающимися пленками жидкости. Характерным для работы подобных тарелок, особенно при высоких линейных скоростях газа (Шг 1- 2 м/с), является интенсивный брызгоунос, так как практически отсутствует сепарирующий слой газожидкостаой пены. [c.97] Коэффициент к в ураввении (П.1) определяется зависимости от соотношения 6/4ь но графику на рис. Л1.4. Кроме этих величин на гидравлическое сопротивление тарелки влияют также форма входной кромки отверстия и качество обработки отверстия по всей его глубине. [c.98] Как уже указывалось выше, решающее влияние на величину оказывает толщина тарелки, причем минимальное значение (5=1,45) имеет место при толщине решетки, равной 5 мм. Однако часто большие значения (порядка 1,8—12,0) имеют место не только при толщинах тарелок, больших или меньших 5 мм, но даже и при этой оптимальной толщине — сказывается качество изготовления тарелки. [c.98] В табл. 11.2 [6] приведены па раметры и значения коэффи-, циента местного сопротивления сухих провальных тарелок с большим свободным сечением (5о О,3 м /м ). [c.99] Для тарелок, обычно применяемых в пылеуловителях ( э= =3—10 мм, So=0,l5—0,25 м /м ), автомодельный режим наступает уже при Шг 1,2 м/с, т. е. практически с самого начала пенного режима. У тарелок с большим свободным сечением (So O,3 mVm ) критическая скорость газов Шкр наступает при значениях Шг, равных 3,0 м/с и больше, что соответствует их обычным рабочим режимам. В табл. II.2 приведены значения g при иУг ге кр, т. е. в автомодельном режиме, когда t не зависит от Reo. [c.100] Номограмма для определения гидравлического сопротивления сухой дырчатой провальной тарелки с учетом запол- -нения жидкостью отверстий. [c.102] Для расчета АР, дырчатых тарелок рекомендуется формула ДР, = 4а (l,3do + 0,08d ). [c.103] Критические скорости газового потока. Как указывалось выше, при определенной скорости газа аУг и постоянной плотности орошения ( =сопз1) наступает переходный между пенным и волновым режим, при котором увеличение ДР с ростом Шг практически равно нулю. Очевидно, что при пенном режиме с увеличением хшт доля свободного сечения тарелки 5о, занятая газом, возрастает. [c.104] Вернуться к основной статье