Загальні положення

Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 412

Совершенствование контактных устройств ректиф-х колон

По типу применяемых КУ наиболее распространение получили тарельчатые, а также насадочные РК. В РК применяются сотни различных конструкций КУ, существенно различающихся по своим характеристикам и технико-экономическим показателям. При этом в эксплуатации находятся, наряду с самыми современными конструкциями, КУ таких типов (напр., желобчатые тарелки и др.), которые, хотя и обеспечивают получение целевых продуктов, но не могут быть рекомендованы для современных и перспективных произодств. При выборе типа КУ обычно руководствуются следующими показателями: производительностью; гидравлическим сопротивлением; КПД; диапазоном рабочих нагрузок; возможностью работы на средах, склонных к образованию смолистых или др. отложений; металлоемкостью; простотой конструкции, удобством изготовления, монтажа и ремонта.

Применяемые не только в ректификационных, но и абсорбционных и экстракционных процессах разделения смесей тарельчатые КУ подразделяются:

— по способу организации относительного движения потоков контактирующих фаз — на противоточные, прямоточные, перекрестноточные и перекрестнопрямоточные;

— по регулируемости сечения контактирующих фаз — на тарелки с нерегулируемым и регулируемым сечениями.

Насадочные КУ принято подразделять на нерегулярные и регулярные.

Клапанные и балластные тарелки получают в последнее время все более широкое распространение, особенно для работы в условиях значительно меняющихся скоростей газа, и постепенно вытесняют старые конструкции КУ. Принцип действия тарелок с клапанами различной формы состоит в том, что свободно лежащий над отверстием в тарелке клапан автоматически регулирует величину площади зазора между клапаном и плоскостью тарелки в зависимости от газопаровой нагрузки и тем самым поддерживает постоянной (в пределах высоты подъема клапана) скорость газа и, следовательно, гидравлическое сопротивление тарелки в целом. Высота подъема клапана ограничивается высотой ограничителя (кронштейна, ножки).

Балластные тарелки отличаются по устройству от клапанных тем, что в них между легким клапаном и ограничителем установлен более тяжелый, чем клапан, балласт. Клапан начинает приподниматься при небольших скоростях газа или пара. С дальнейшим увеличением скорости газа клапан упирается в балласт и затем поднимается вместе с ним. В результате балластная тарелка, по сравнению с чисто клапанной, значительно раньше вступает в работу, имеет более широкий рабочий диапазон, более высокую (на 15…20 %) эффективность разделения и пониженное (на 10…15 %) гидравлическое сопротивление. Более прогрессивны и эффективны, по сравнению с колпачковыми, комбинированные колпачково-клапанные тарелки. Так, S-образная тарелка с клапаном работает следующим образом: при низких скоростях газ (пар) барботирует преимущественно через прорези S-образных элементов, и при достижении некоторой скорости газа включается в работу клапан. Такая двухстадийная работа тарелки позволяет повысить производительность РК на 25…30 % и сохранить высокую эффективность разделения в широком диапазоне рабочих нагрузок.

Среди клапанных тарелок нового поколения можно отметить дисковые эжекционные (перекрестноточные) и пластинчатые перекрестно-прямоточные тарелки, внедрение которых на ряде НПЗ страны позволило улучшить технико-экономические показатели установок перегонки нефти. Следует отметить, что универсальных конструкций тарелок не существует. При выборе конкретного типа тарелок следует отдать предпочтение той конструкции, основные (не обязательно все) показатели эффективности которой в наибольшей степени удовлетворяют требованиям, предъявляемым исходя из функционального назначения РК. Так, в вакуумных РК предпочтительно применение КУ, имеющих как можно меньшее гидравлическое сопротивление.