Типы и конструкция тарелок

Тарельчатые аппараты делятся на два вида: противоточные и перекрёстноточные. Перекрёстноточные подразделяются на колпачковые, клапанные и S-образные. Противоточные в свою очередь подразделяются на решётчатые и ситчатые или тарелки провального типа.

Колпачковые тарелки предназначены для создания контакта между паром и жидкостью. Устройство колпачковой тарелки показано на рисунке 2.8. Она состоит из металлического диска с отверстиями и патрубками для газа, над которыми закреплены колпачки с прорезями в нижней части, и переливных устройств. [19]

Принцип действия колпачковой тарелки заключается в следующем. Поток паров через патрубки попадает под круглые колпачки с прорезями в нижней части по всей окружности. Эти прорези погружены в жидкость, находящуюся на тарелке. Через прорези газ (пар) барбатирует сквозь жидкость, обеспечивая контакт между фазами.

1 – стакан; 2 – колпачок; 3 – диск тарелки; 4 – сливная труба; 5 – сливная перегородка

Рисунок 2.8 - Принцип работы колпачковой тарелки

Через сливные устройства (трубы или перегородки) жидкость поступает на нижележащую тарелку. С помощью выступающей над тарелкой частью трубы или перегородки на тарелке поддерживается определённый уровень жидкости. Нижние концы сливных труб или перегородок погружены в жидкость на нижележащей тарелке. Благодаря образовавшемуся при этом гидравлическому затвору предотвращается свободное восхождение паров (газов) через сливные устройства.

Клапанные тарелки представляют собой цельные или собранные из нескольких секций диски, равные внутреннему диаметру колонны. В дисках имеются круглые или продолговатые отверстия (щели). Они прикрываются соответственно круглыми или пластинчатыми клапанами. Устройство клапанов различной конструкции представлено на рисунке 2.9. [19]

Клапаны на тарелке установлены свободно и удерживаются скобами, приваренными к тарелке или к клапану. В зависимости от напора паров клапаны приподнимаются на различную высоту в пределах ограничительных скоб. В отличие от тарелок других типов, работающих в статическом режиме, т.е. при неизменном расстоянии между конструктивными элементами, клапанные тарелки работают в динамическом режиме.

а – круглый клапан; б – пластинчатый клапан; 1 – диск тарелки; 2 – клапан; 3 – упор-ограничитель подъёма

Рисунок 2.9 - Устройство и работа клапанов клапанной тарелки

Перелив флегмы с тарелки на тарелку происходит через сливные устройства, конструкция которых принципиально не отличается от других типов тарелок. Важным показателем клапанных тарелок является вес каждого клапана, который подбирают таким образом, чтобы при возможных колебаниях нагрузок клапан работал в заданном интервале высоты подъёма. В тех случаях, когда возможны очень большие изменения нагрузок, тарелки снабжают одновременно клапанами различного веса. В таких тарелках при малых нагрузках открываются вначале лёгкие клапаны, а затем по мере нарастания нагрузки – более тяжёлые.

Общим недостатком всех клапанных тарелок является возможность залипания, засорения, закоксовывания клапанов, в результате чего они перестают работать в динамическом режиме