Гидравлическое сопротивление тарельчатых колонн

При конструировании тарельчатых колонн следует учитывать гидравлическое сопротивление, в результате которого возникает значительная разность давлений у основания и вершины колонны. Перепад давлений будет тем больше, чем больше число тарелок в колонне и чем выше уровень жидкости на каждой тарелке. Основные сопротивления прохождения паров возникают на входе и на выходе из паровых патрубков и через прорези колпачков (местные сопротивления). Следует также учитывать потери на преодоление гидростатического давления столба жидкости на каждой тарелке. Обычно сопротивление колпачковой тарелки составляет 25−50 мм водного столба в условиях работы при атмосферном давлении и несколько ниже при работе под вакуумом.

Гидравлическое сопротивление тарелок:

(2.61).

Гидравлическое сопротивление сухой тарелки в верхней и нижней частях колонны:

а) в верхней части колонны:

(2.62).

б) в нижней части колонны:

(2.63).

где ж — коэффициент сопротивления, числовое значение которого можно принимать равным от 1.1 до 2.0;

щ₀ — скорость пара в отверстиях тарелки в .

Сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения:

(2.64).

где у — поверхностное натяжение в ;

d₀ — диаметр отверстий тарелки в .

Объемный расход жидкости в верхней и нижней частях колонны:

а) в верхней части колонны:

(2.65).

б) в нижней части колонны:

(2.66).

Высота слоя над сливной перегородкой в верхней и нижней частях колонны:

а) в верхней части колонны:

(2.67).

б) в нижней части колонны:

(2.68).

где L_c — периметр слива;

к=с_пж/с_Ж — отношение парожидкостного слоя к плотности жидкости, принимается равным 0.5.

Высота парожидкостного слоя на тарелке в верхней и нижней частях колонны:

а) в верхней части колонны:

(2.69).

б) в нижней части колонны:

(2.70).

где h_пер — высота переливного порога.

Сопротивление парожидкостного слоя на тарелке в верхней и нижней частях колонны:

а) в верхней части колонны:

(2.71).

б) в нижней части колонны:

(2.72).