ББК (НБК) ---- тарілки проти насадки

[ГОГа]

Почему все за 10% площади отверстий? Почему бы не 20-25%?
Тогда скорость рарп резко падает.

[Игорь]

Предпочитаю сам и рекомендую другим. Но не более, чем рекомендую.
Прежде, чем заняться конструированием и разработкой деталей, есть смысл сделать некоторые расчеты, не ограничиваясь арифметикой площадей сечений и скоростей пара. То есть надо бы заглянуть в учебники чтобы не ходить по граблям, обход которых найден лет 50 назад.
Если речь идет о тарельчатых системах, могу порекомендовать пятый том справочника химика Никольского. Там в районе 700-й страницы (чуть раньше) достаточно доступно изложены принципы расчета и колпачковых, и ситчатых, и провальных тарелок.
Справочник лежит на верхней полке в библиотеке моей каптерки.

[Игорь]

Кстати, разница между колпачковыми и ситчатыми (с переливами) тарелками заключается в том, что у первых поток пара направлен горизонтально, вдоль плоскости тарелки, а у вторых вертикально вверх, что значительно способствует уносу и требует увеличения межтарельчатого расстояния, сантиметров до двадцати как минимум. Ситуацию может исправить сантиметровый слой насадки-четверки, насыпанный на тарелку в зоне сита, но насадку постоянно сбрасывает в переливы и приходится извращаться. Вместо насадки я укладывал на отверстия в три слоя спирали из слегка растянутой колбаски - заготовки для насадки,, это слегка уменьшало высоту подлета. Но такое решение не подойдет для перегонки манной каши.
Колпачковые работают лучше, но у них удручающе малая производительность.

Со временем я дошел до пятого тома, он и расставил все точки над Ё. Бессмысленные телодвижения закончились. По крайней мере, я полчил возможность хоть приблизительно прогнозировать результаты очередного шага.

[Игорь]

Почему бы не 20-25%

Тогда вырастет вдвое скорость пара в межтарельчатой зоне, а это способствует уносу.

[Игорь]

в промышленных колоннах, есть одна хитрость - их армируют дополнительными ребрами жесткости (деформация в процессе работы) и ооочень долго регулируют  выставляя каждую в горизонтальное положение (D=3м.),

Если на колонне д.3 метра тарелка станет с перекосом всего в 1 см на метр, это приведет к неравномерности слоя флегмы по тарелке в 3 сантиметра. Это заставит пар идти в основном через отверстия на более высокой стороны тарелки, все больше вытесняя флегму в сторону более низких отверстий. Контакт пара и флегмы (барды) уменьшается, КПД тарелки падает.
Чтобы такого эффекта не было, неравномерность горизонтальности по плоскости тарелки не должна превышать 3-5 мм. На трехметровой тарелке этого достичь достаточно сложно, а на тарелке диаметром до 100 мм - легко. Достаточно нарезать распорные (дистанциирующие) трубки на токарном станке.
Я больше скажу. Нужно очень постараться, чтобы малую тарелку поставить с перекосом больше 3 мм, даже если руки растут не стандартно.

[Игорь]

Седня доберусь до нормального компа, с SolidWorks,

Жаль, что трубу купил стальную. Тебе останется только догадываться что там на тарелке делается.
Большая проблема тарелок такого типа- сложность стока и захлеб тарелок. Чтобы облегчить сток, последнее время отверстия в сите стали делать не вертикально, а с наклоном в сторону стока чтобы во-первых, снизить необходимое межтарельчатое расстояние, а во-вторых, помочь жидкости двигаться в нужном направлении, подтолкнуть ее в сторону стока. Удлинение пути жидкости (были эксперименты с трубами прямоугольного вытянутого сечения) к успеху не привели. Боюсь, что перегородка на сите создаст больше проблем, чем пользы.
Еще один аспект.
Пока наперсток флегмы (барды) находится с первой (по ходу жидкости) части тарелки, он не имеет возможности никуда упасть, и соединяясь со следующими наперстками, будет создавать повышенный слой жидкости в первой половине тарелки... скажем, сантиметра полтора (за вычетом пузырей пара)
За перегородкой ситуация иная - там есть слив, и уровень жидкости там будет меньше.
Скажем, 1 сантиметр.
Это приведет к тому, что пар преимущественно попрет в сливной половине тарелки с перегородкой, что приведет к повышению его линейной скорости, a следовательно и к усилению уноса.
Но увидеть этого не удастся, труба не прозрачная.

[Игорь]

Сначала есть смысл определиться со скоростью пара в  свободном сечении трубы. Для каждой пары пар-жидкость и для каждого межтарельчатого расстояния существует вилка скоростей, при которых существует барботаж, но нет захлеба. Разумеется, для каждого вида тарелок значения свои. И эти значения ключевые. Только определившись с ними, можно двигаться дальше. Все перегородки, шины и переливы - уже следующий шаг.

Для ситчато-переливной в межтарельчатым 200 мм могу посчитать, для меньших расстояий данных нет, так как тарелки такого типа при меньшем растоянии не работают (брызгоунос больше 0,1 кг жидкости на 1 кг пара, что считается недопустимым).

[Игорь]

Конкретика...
Считаем унос...
[attachimg=1]

Сначала значение А.
[attachimg=2]
Кк= 80/0,7
Р_У - плотность пара при нашей температуре и давлении. Нужно считать для содержания спирта в парах от 0 до 50% мас , как минимум два варианта, скажем, 10 и 40% мас
g = 9,81 н/кг
hс - расстояние от уровня перелива до верхней тарелки (высота подскока). Сколько?
Р_X - плотность жидкости, можно брать единицу (или 1000 - в тех-же единицах, что и плотность пара)

Теперь значение B.
[attachimg=3]
hп и hс - глубина слоя жидкости и расстояние от перелива до верхней тарелки. Сколько?
Р_У - см. выше
w - скорость пара.
Останется посчитать, вставить значения в начальную формулу, оценить унос и прикинуть, заработает тарелка, или нет.

Сделать, что-ли, считалку на экселе?

[Игорь]

Высота жидкости - 15мм

Высота несколько не соответствует условиям применимости формулы(см. последнюю строчку в первом вложении), но фиг с ним, считаю как есть.

А={(80/0,7)^2*0.643}/{2*9.81*0,065*1000} = 6,6 для 10% мас
А={(80/0,7)^2*0.817}/{2*9.81*0,065*1000} = 8,4 для 40% мас

B= {0.2*(0.065*0.015)^0.5}/{0.643*0.77}=0.0126 для  0,77м/с и 10%мас
B= {0.2*(0.065*0.015)^0.5}/{0.817*0.77}=0.0099 для  0,77м/с и 40%мас
B= {0.2*(0.065*0.015)^0.5}/{0.643*0.95}=0.0102 для  0,95м/с и 10%мас
B= {0.2*(0.065*0.015)^0.5}/{0.817*0.95}=0.0080 для  0,95м/с и 40%мас

И в итоге, брызгоуносы...

Для 10% и 0,77 м/с U=(6,6*0.77^2-1)^2*0.0126=0.11 кг/кг
Для 40% и 0,77 м/с U=(8.4*0.77^2-1)^2*0.0099=0.16 кг/кг
Для 10% и 0,95 м/с U=(6,6*0.95^2-1)^2*0.0102=0.25 кг/кг
Для 40% и 0,95 м/с U=(8.4*0.95^2-1)^2*0.0080=0.35 кг/кг

Более-менее нормально (с умеренным уносом) будут работать нижние тарелки при меньшем нагреве. Во всех остальных случаях унос больше 100 грамм жидкости на килограмм пара.

Но расчет не корректен, так как глубина барботажа выходит за границы применимости формулы.

Если вернуться в границы применимости формул и принять глубину барботажа 2 см, будут такие цифры, в той-же последовательности...
0,14 - 0,21 - 0,33 - 0,46 кг унесенной жидкости на кг проходящего пара.

Это много...Меньшие глубины жидкого слоя не поддаются расчету, так как жидкость не покрывает всех отверстий, в результате чего часть отверстий "забивается" флегмой, а часть работает с повышенной скоростью. В этом случае даже незначительный перекос тарелки может полностью обнулить КПД тарелки.

Наверное есть смысл проверить расчеты.

Spoiler

Все, лимит букв на сегодня исчерпан.

[close]

[Ivan 77]

Ндаа вот сейчас понимаеш надо было в школе учится а не букварь курить

[Игорь]

И в заключение...
Чтобы ситчатая тарелка с переливным устройством, с глубиной 2 см и  расстоянием от перелива до верхней тарелки в 6 см работала с удовлетворительным уносом при крепости отбираемого пара 50%мас, скорость пара в свободном сечении должна быть не выше 62 см/с ... что при свободном сечении 48,5 см2 произойдет при потоке пара 3000 см3/сек, то есть при нагреве 4 киловатта.

Практики утверждают, что провальные тарелки такого диаметра работают вдвое более производительно.

[Игорь]

Аналогичный расчет, но по другим формулам, можно сделать и для провальных тарелок. Кто займется?
По провальным накоплена немалая практическая база, и есть возможность проверить теорию путем сопоставления с достоверными практическими результатами

[zava-da]

Думаю максимальная мощность для БК 85х2 в составе БРУ, будет в районе 5..5,5кВт. Больше не справится РК и ЭК колонны на 50.й трубе.

Нормальная мощность для БК 85х2 это 9 кВт. ЭК 63х1,5 справляется на 3-х кВт даже с гидроселекцией.
А вот РК точно не справится. Поэтому я разделил БРУ на две части.

[Диоген]

ВСЕМ,ВСЕМ, ВСЕМ!!! Если сможете найти, второй том "Справочник инженера - химика" Джон  Г. Перри (перевод четвёртого английского издания за 1969г.) там есть подробное описание "граблей" которые надо учитывать при конструировании колонн с провальными, колпачковыми и другими тарелками, а так же насадочными колоннами. Очень рекомендую. Много вопросов по конструктиву отпадёт в процессе чтения.

Diogi4, какой к.п.д. насадочных и колпачковых колонн.

perkoljator, КПД определяется возможностью получить максимальное количество продукции с единицы объема аппарата. Понятно, что у насадочных КПД выше.
В этом же справочнике есть формулы для расчета, а так же ориентировочные таблицы по КПД тарелок от Мэрфри

[zava-da]

Представляю с какой скоростью будет там брага струиться!!!

Если не учитывать сложность сборки, то идея имеет право на жизнь. Дерзай. ;)
добавлено: 03-11-2017, 06:59:34
Да! Чтоб облегчить тебе жизнь. Межтарелочное расстояние у меня 81мм