Конструкции переливных устройств

Нормально спроектированные переливные устройства должны удовлетворять следующим основным требованиям:

- обеспечивать перетекание заданного количества жидкости с тарелки на тарелку без захлебывания колонны;

- иметь малое гидравлическое сопротивление;

- обеспечивать достаточную величину гидравлического затвора, исключающую прорыв пара через переливное устройство;

- создавать спокойный ввод жидкости на тарелку;

-обеспечивать возможно более полную дегазацию жидкости, перетекающей на нижележащую тарелку.

При расчете переливных устройств обычно исходят из допущения, что через переливы течет свободная от пара жидкость, а способность жидкости к вспениванию (газонасыщению) учитывают последующим введением соответствующих поправочных коэффициентов.

Основные типы переливных устройств, нашедших практическое применение, представлены на рисунке 3.10. Чаще используют сегментные переливы с постоянной по высоте площадью поперечного сечения (с прямой переливной планкой) (а) и с уменьшающейся площадью поперечного сечения (с наклонной переливной планкой) (б), причём площадь перелива в верху примерно в два раза больше, чем в низу. Вариант (б) применяют для больших расходов жидкости с целью лучшей её дегазации. При одинаковой пропускной способности по жидкости, что и в варианте (а), вариант (б) позволяет более полно использовать сечение колонны для размещения контактных элементов тарелки [2].

а - площадь переливного устройства постоянна по высоте;

б - площадь переливного устройства уменьшается книзу; в - переток жидкости по трубам, г - то же, в случае равнонаправленного движения жидкости на смежных тарелках, д- истечение жидкости в межтарельчатое пространство

Рисунок 3.10 - Варианты схем основных типов переливных устройств тарельчатых колонн

Вариант (в) с переточными трубами часто применяется, однако условия для дегазации жидкости здесь хуже, чем в вариантах (а) и (б) Поэтому вариант (в) может быть рекомендован в отдельных случаях при малых нагрузках по жидкости и для слабопенящихся систем.

Вариант (г) обеспечивает одинаковое направление движения жидкости на смежных тарелках и большое обогащение пара (жидкости). Однако при этом усложняется конструкция колонны: при диаметре более 0,5 м этот вариант не даёт ощутимых преимуществ по сравнению со случаем разнонаправленного движения жидкости на смежных тарелках.

При больших нагрузках по жидкости применяют многопоточные тарелки (см. рисунок 3.5,б,в,г), а также переливы с истечением на нижележащую тарелку через щель (см. рисунок 3.10, ). При достаточном расстоянии между тарелками в последнем случае образуется вторая зона контакта фаз.