Масообмiнна апаратура. Конструкцiї масообмiнних контактних пристроїв
Колпачковые тарелки с капсульными колпачками до недавнего времени считали лучшими контактными устройствами для ректификационных и абсорбционных аппаратов благодаря простоте эксплуатации и универсальности.
8.1 Ковпачкові стальні тарілки
Ковпачкові тарілки сталеві з капсульними круглими ковпачками виготовляють для колон діаметром до 1 м, корпус яких збирається із царг (циліндрична частина апарата, що з'єднує з іншими частинами фланцевими з'єднаннями).
Рідина через сигментну трубу заповнює тарілку на рівень, обумовлений положенням регульованою планкою. Ковпачки своїми прорізами занурені в рідину. Пара проходить знизу через парові патрубки, щілини ковпачків і барботують крізь шар рідини; при цьому відбувається масообмін. Рідина переливається на нижче розташований рівень, а пара йде нагору.
1 - ковпачки круглі; 2 - трубки зливальні; 3 - тарілка; 4 - патрубки газові
Рисунок 9.4.1 - Тарілчасті колони із круглими ковпачками
8.2 Тарілки з S - подібними елементами
Тарілки збирають зі штампованих з листової сталі робочих елементів, які кріплять гвинтами до опорної рами. У зібраному виді ковпачкова частина із зубчастою крайкою одного елемента перекриває ринва сусіднього елемента. Для додання більшої жорсткості й закриття торців між елементами закріплюють поперечні пластини.
Тарілки з S - образними елементами мають ряд переваг - прості у виготовленні, мають невелику масу й високий к.п.д.
1 - тарілка; 2 - S - образні елементи; 3 - трубки зливальні
Рисунок 9.4.4 - Тарілчасті колони з S - подібними елементами
Тарелки с переточными устройствами имеют специальные каналы, по которым жидкость перетекает с одной тарелки на другую, причем по этим каналам не проходит газ.
8.3 Струминні тарілки
У струминні (пластинчастих) тарілках рідина й газ рухаються в одному напрямку. Рідина надходить із вищележачої тарілки в гідравлічний затвор і через переливну перегородку попадає на тарілку, що складається з ряду похилих пластин. Дійшовши до першої щілини, рідина зустрічається з газом, що з великою швидкістю проходить крізь щілини. Внаслідок невеликого кута нахилу газ виходить на тарілку в напрямку, близькому до паралельного стосовно площини тарілки. При цьому рідина эжектується, диспергується газовим потоком на дрібні краплі й відкидається уздовж тарілки до наступної щілини, де процес взаємодії газу й рідини повторюється. У результаті рідина з великою швидкістю рухається по тарілці від переливної перегородки до зливальної кишені. У цьому випадку немає необхідності в установці переливного порога в кишені, що зменшує загальний гідравлічний опір у тарілці.
Достоїнство - інтенсивний краплинний режим, низький гідравлічний опір, можливість роботи із забрудненими рідинами, низька витрата металу.
Недоліки - труднощі підведення й відводу тепла, зниження ефективності при невеликих витратах рідини.
1 - кишеня зливальної; 2 - пластина; 3 - перегородка переливна
Рисунок 9.4.6 - Тарілчаста колона зі струминною тарілкою