Отбойные устройства колонных аппаратов

В аппаратах колонного типа для отделения капель жидкости от паров (газов) над вводом сырья и в верхней части колонны устанав­ливают отбойные устройства. Отбойные устройства представляют собой обычно конструкцию лабиринтного типа, выполненную из пластин, уголков, проволочной сетки, колец или другой насадки [12].

Работа отбойника разделяется на две стадии: при прохождении потока паров через отбойник капли жидкости выделяются из потока вследствие соприкосновения с поверхностью элементов, а затем отводятся с этой поверхности. В ряде конструкций (отбойники с организованным отводом жидкости) предусмотрены специальные приспособления для отвода жидкости. Отбойные устройства рабо­тают эффективно лишь при скоростях паров, не вызывающих ре­жима «захлебывания», при котором жидкость задерживается на отбойнике и начинается унос парами ее капель.

Конструкция отбойника характеризуется двумя основными показателями: долей свободного сечения и удельной (в единице объема) поверхностью. Увеличение доли свободного сечения отбой­ника повышает его производительность, увеличение поверхности улучшает сепарацию капель.

На рисунке 1.4показаны некоторые конструкции отбойников, ис­пользуемые в ряде действующих ректификационных колонн. Кон­струкции их отличаются сравнительно небольшой долей свобод­ного сечения и могут эффективно работать только при небольшой скорости. Для высокопроизводительных установок применять такие отбойники нецелесообразно.

·

а - пластинчатая секция; б - уголковая; в - жалюзийная

Рисунок 1.4-Схемы секций отбойников

Высокой эффективностью отличаются отбойники, выполненные из металлической сетки в многослойном пакете (рисунок 1.5). Эти от­бойники имеют долю свободного сечения до 97%; значительная поверхность контакта обеспечивается увеличением числа сеток в пакете. Сетку изготовляют из проволоки диаметром около 0,25мм из стали 12Х18Н10Т, азатем гофрируют. Высота гофр составляет около 10 мм. Таким образом, пакет из 10…15 слоев сетки имеет высоту 100…150 мм. Сетку выполняют также в виде сплющенного чулка. Обычно отбойники собирают из отдельных секций, которые укладывают на каркас из балок.

В ряде случаев над сетчатым отбойником для периодической промывки его от загрязнений устанавливают коллектор, через который подают промывную жидкость (менее тяжелую фракцию). В сетчатых отбойниках тарелка, поддерживающая сетчатые пакеты, имеет большее свободное сечение, чем элементы отбойника.

а - сетка в плане (способ вязки); б - профиль сетки после гофрирования; в - расположение сетки в пакете отбойника (1-верхний слой, 2 - нижний слой)

Рисунок 1.5- сетка для отбойных устройств

Рисунок 1.6 – Отбойник с вертикальным расположением элементов

На рисунке 1.6 показана конструкция отбойника с вертикальным расположением элементов. Элементы 1 из листов, согнутых под углом 120°, имеют специальные карманы 2, по которым жидкость стекает вниз. Сливная труба 3 погружена в жидкость гидрозатвора 4. Такие отбойники эффективны; их применяют в аппаратуре и на коммуникациях газобензиновых заводов.