СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНТАКТНЫХ УСТРОЙСТВ БАРБОТАЖНОЙ ТАРЕЛКИ
УДК 66.015.23
DOI:
https://doi.org/10.14258/jcprm.20220411381Ключевые слова:
клапанные устройства, вихревая тарелка, моделирование, поля скоростей, коэффициент сопротивления, диаметр пузырька, межфазная поверхность, коэффициент массоотдачи, эффективностьАннотация
Представлены результаты исследования гидродинамики и массообмена на тарелках барботажного типа с клапанными, клапанно-вихревыми и вихревыми контактными устройствами. Путем экспериментальных исследований и численного моделирования определены поля скоростей жидкости и газа, а также структура газожидкостного слоя на тарелке. Получена зависимость относительной амплитуды колебаний уровня газожидкостного слоя на тарелке от расхода газа при размещении на ней различных типов контактных устройств. Определен среднеповерхностный диаметр пузырьков газа и предложен механизм их накопления в жидкости на тарелке. Подтверждена связь между скоростью циркуляции жидкости на тарелке и размерами пузырьков газа, увлекаемых циркуляционным потоком. Проведено измерение перепада давления исследуемых контактных устройств и определена величина коэффициента гидравлического сопротивления. Представлены экспериментальные данные интенсивности массоотдачи и эффективности на тарелке. Установлены удельные расходы жидкости, обеспечивающие высокую эффективность.
Показано, что наибольшей эффективностью, пропускной способностью по жидкости и газу обладают тарелки с вихревыми контактными устройствами, обладающие низкой амплитудой колебания газо-жидкостного слоя и большой межфазной поверхностью. Это обусловлено увеличением диссипации энергии газовых струй в жидкости на тарелке, равномерным распределением пузырьков газа и наличием вращательного движения среды.
Скачивания
Библиографические ссылки
2. Voynov N.A., Zhukova O.P., Voronin S.M. Izvestiya VUZov: Lesnoy zhurnal, 2011, no. 4, pp. 93–98. (in Russ.).
3. Akhmetov S. A., Serikov T.P., Kuzeyev I.R. Tekhnologiya i oborudovaniye protsessov pererabotki nefti i gaza: uch. posobiye. [Technology and equipment for oil and gas processing processes: textbook]. Saint Petersburg, 2006, 868 p. (in Russ.).
4. High performance trays – enhanced deck and downcomer technology. Sulzer Ltd., 2021. 16 p.
5. Patent 1012939 (USSR). 1983. (in Russ.).
6. Patent 812303 (USSR). 1981. (in Russ.).
7. Voynov N.A., Bogatkova A.V., Frolov A.S., Zemtsov D.A., Zhukova O.P. Teoreticheskiye osnovy khimicheskoy tekhnologii, 2019, no. 6, pp. 622–633. (in Russ.).
8. Bogatkova A.V., Frolov A.S., Zemtsov D.A., Zhukova O.P., Voynov N.A. Khimiya Rastitel'nogo Syr'ya, 2020, no. 1, pp. 347–354. (in Russ.).
9. Yelizarov D.V. Prototipirovaniye massoobmennykh apparatov so stupenchatym kontaktom faz: dis. … d-ra tekhn. nauk. [Prototyping of mass transfer apparatuses with stepped phase contact: dis. … Dr. tech. sciences.]. Kazan, 2016, 370 p. (in Russ.).
10. Kafarov V.V., Shestopapalov I.I., El'murzayev A.Sh., Anisimov A.V. Teoreticheskiye osnovy khimicheskoy tekhnologii, 1973, vol. 7, no. 6, pp. 884–891. (in Russ.).
11. Kafarov V.V., Shestopapalov I.I., Komissarov Yu.A. Tr. Moskov. khim.-tekhnol. in-ta, 1975, no. 88, pp. 127–129. (in Russ.).
12. Voynov N.A., Zhukova O.P., Lednik S.A., Nikolayev N.A. Teoreticheskiye osnovy khimicheskoy tekhnologii, 2013, vol. 47, no. 1, pp. 62–67. (in Russ.).
13. Voynov N.A., Zhukova O.P., Nikolayev N.A.Teoreticheskiye osnovy khimicheskoy tekhnologii, 2010, vol. 44, no. 2, pp. 225–232. (in Russ.).
14. Shahbazi B., Rezai В., Chelgani S. C., Koleini S.M.J., Noaparast М. International journal of mining science and tech-nology, 2013, no. 23, pp. 343–348.
15. Ramm V.M. Absorbtsiya gazov. [Gas absorption]. Moscow, 1975, 665 p. (in Russ.).
16. Tsynayeva A.A. Vestnik UlGTU, 2014, no. 68, pp. 42–45. (in Russ.).
17. Vuorinen V., Keskinen J.-P., Duwig C., Boersma B.J. Computers & Fluids, 2014. Vol. 93. Pp. 153–163.
18. Kutepov A.M. Protsessy i apparaty khimicheskoy tekhnologii. Yavleniya perenosa, makrokinetika, podobiye, modeliro-vaniye, proyektirovaniye. T. 2: Mekhanicheskiye i gidromekhanicheskiye protsessy. [Processes and apparatuses of chemical technology. Transfer phenomena, macrokinetics, similarity, modeling, design. Vol. 2: Mechanical and hydro-mechanical processes]. Moscow, 2002, 599 p. (in Russ.).
19. Voynov N.A., Bogatkova A.V., Deryagina N.V., Zemtsov D.A., Kozhukhova N.Yu. Khimiya Rastitel'nogo Syr'ya, 2022, no. 1, pp. 335–342. (in Russ.).
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.
